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Procédé pour la fabrication de corps, en particulier de corps creux, par l'emploi du procédé de coulée par projection centrifuge, @
Les avantages essentiels du procédé de coulée par projeotion centrifuge sont connus d'une manière génécale. Ils consistent principalement en une économie considérable de matière, en une consommation moindre de maind'oeuvre et d'appareillage de tous genres et en la possibilité élevée d'une coulée en série en comparaison du procédé de coulée en moule fixe. En dehors de la fabrication de petits objets, tels que des coussinets de palier, des manchons, etc., le procédé de coulée centrifuge s'est répandu dans la pratique dans une forte mesure jusqu'à'pré- sent principalement dans la production de tuyaux pour transport de liquide et de gaz.
Aussi bien dans ce cas que dals la plupart des autres oas, la coulée centrifuge est réalisée de telle manière qu'on employait comme seule phase de façonnage pour la matière en vue'de la production finale, par le fait qu'on s'efforçait de produire déjà dans l'opé-
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ration centrifuge la forme finale de l'objet considéré .
C'est seulement dans la mesure ou cela apparaissaitnécessaire qu'on a prévu une petite ajoute pour un usinage mécanique éventuel. En tout cas, ce mode de travail impliquait le fait, ou bien l'on recherchait le fait que le moule ou la coquille employé pour la coulée correspondait de façon aussi rapprochée que possible dans ses dimensions à celles du produit fini considéré, de sorte que, pour chaque produit de dimensions,de forme ou de nature difféfentes, il fallait et on employait un moule spécial ou une coquille spéciale, de conformation correspondante. On a d'ailleurs proposé également d'employer seulement la coulée centrifuge comme phase préalable de façonnage définitif, par exemple, un bloc creux à paroi relativement épaisse serait formé par coulée centrifuge et ensuite laminé en un tube.
Dans ce cas également, la forme et, les dimensions de la coquille ou du moule étaient fixées d'après celles du produit final ou tout au moins appropriées à l'opération ultérieure d'usinage et il y avait donc dans ce procédé également dans une forte mesure une connexion entre l'emploi d'une coquille déterminée ou d'un moule déterminé et l'emploi d'un procédé de parachèvement déterminé et la production d'un objet déterminé . Dans les deux cas, il fallait prévoir pour la réalisation d'un programme étendu de fabrication, avec emploi du procédé de coulée centrifuge, l'existence d'un pare de coquilles ou de moules développé en conséquence.
Dans le premier cas s'ajoutait enccre une limita-- tion considérable fondamentale dans la possibilité d'emploi de la coulée centrifuge par le fait que la fabrication d'objets moulés compliqués ou par exemple particulièrement longs n'est pas possible uniquement par la coulée centrifuge, o'est à dire sans façonnage mécanique subséquent de l'objet coulé.
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On s'efforce suivant la présente invention de rendre utilisables les avantages du procédé de coulée cen- trifuge pour des fabrications aussi nombreuses que possible, c'est à dire de retendre également à la fabrication d'ob- jets qui, à cause de leur forme et de leurs dimensions, pa- raissaient exclure jusqu'à présent l'emploi de ce mode de fabrioation. On s'efforce en outre d'obtenir d'une manière tout à fait générale, malgré cette plus grande diversité de la fabrication de pièces à coulée centrifuge, une simplifi- cation et une diminution du prix de revient au point de vue technique et au point de vue de l'exploitation.
Ceci devient possible par le fait qu'on s'écarte fondamentalement du point de vue actuel et que, lors de l'emploi du procédé de coulée centrifuge, pour ce qui concerne le choix des co- quilles ou des moules à employer, on ne se laisse autant que possible pas guider du tout par la forme finale du pro- duit à fabriquer dans chaque cas. Le procédé nouveau part du mode de travail connu, déjà mentionné, consistait à fa- briquer dans le procédé à coulée centrifuge une pièce préa- lable qui donne naissance,par un façonnage ultérieur, au produit final.
Contrairement aux méthodes de travail actuel- , les, on emploie pour la coulée centrifuge des moules ou des coquilles dont les dimensions sont choisies uniquement au point de vue de la simplification et de la. diminution du prix de revient de l'ensemble de l'opération de coulée oen- trifuge avec tous les travaux accessoires, et non en se ba- sant plus ou moins fortement sur les dimensions du produit final ou sur l'adaptation à l'opération subséquente de fa- çonnage.
Il est fait usage à cet effet de la possibilité de fabriquer, dans un seul moule ou une seule coquillé de coulée centrifuge,des corps creux de dimensions différentes ou de poids différents, contrairement à la coquille fixe qui dame
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naissance toujours nécessairement à un bloc de mêmes dimensions et de même poids (si l'on suppose le même matériau). Cette différence repose sur le fait que dans la coquille ou le moule de coûtée centrifuge, on ne produit pas en règle générale un corps plein mais un corps creux. Hais dans la circonstance que l'épaisseur de paroi de celui-ci peut être choisie à volonté dans de certaines limites, la présente invention voit le moyen d'àtteindre son but.
Bour simplifier et rendre moins coûteuse l'opération de coulée centrifuge au point de vue technique et au point de vue de l'exploitation et ainsi que pour la rendre utilisable autant que possible sans limitation, la proposition de la présente invention vise à employer une seule et même grandeur de coquille ou de moule pour la fabrication de corps, en particulier de corps creux, qui peuvent différer l'un ae l'autre très fortement par leur nature, leurs dimensions et leur forme, seule la condition devant être observée que leurs poids ne doivent s'écarter l'un de lautre que dans de certaines limites, et à former dans cette coquille ou ce moule un bloc préalable ayant toujours la même longueur et le même diamètre extérjeur,
et à prévoir seulement une adaptation aux différents produits finaux par le fait que l'épaisseur de paroi du bloc préalable est chaque fois choisie différente, et cela de telle manière que le poids du bloc préalable correspond à celui du produit final à fabriquer-éventuellement avec une certaine ajoute-. A partir de ce bloc préalable, on fabrique alors le produit final par le façonnage le plus approprié dans chaque cas, qui peut se faire avec ou sans enlèvement de copeaux.
On parvient de cette manière à fabriquer des objets de nature tout à fait différente avec utilisation d'une seule grandeur de coquille ou de moule. Il en résulte
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une simplification qui conduit à une diminution considéra- ble du paro de coquilles ou de moules et qui réduit consi- dérablement les frais pour la fabrication et l'entretien, pour la réparation et la remise en état des coquilles ou des moules. L'opération centrifuge elle-même est également sim- plifiée et rendue moins coûteuse car une seule grandeur de coquille rend également nécessaire seulement un genre et une grandeur de machine à couler.
Ceci représente au point de vue constructif déjà un dégrèvement remarquable mais se fait sentir également au point de vue de l'exploitation par exem- ple dans la conservation en magasin de pièces de rechange, dans la manoeuvre de machines, etc.. Il va de soi que pour un programme de coulée étendu, une seule grandeur de coquil- le ou de moule ne suffit pas et pour cette raison la pré- sente invention prévoit d'employer en pareil cas un jeu ou plusieurs jeux de coquilles ou de moules consistant chaque fois en un nombre plus ou moins grand de coquilles ou de moules individuels à dimensions échelonnées les unes par rapport aux autres, de telle manière qu'à l'aide des diffé- rentes coquilles ou des différents moules d'un jeu on peut couler des gammes de blocs préalables différant l'une de l'autre au point de vue des dimensions'et du poids mais qui ,
se recoupent de préférence dans leur domaine d'emploi, o'est à dire dans le domaine du poids, de sorte qu'il est possible de former par coulée centrifuge un bloc préalable ayant un poids déterminé non seulement dans une coquille ou dans un moule mais par exemple deux coquilles ou moules de dimen- sions différentes. Déjà un semblable jeu d'un petit nombre de coquilles ou de moules donne la possibilité d'exécuter un prbgramme de coulée très étendu. Le jeu peut consister par exemple en quatre coquilles ou moules dont les dimensions peuvent être échelonnées comme suit :
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a) Les quatre coquilles possèdent le mène diamètre intérieur de 30 cm., La coquille I présente une longueur de 50 cm, la coquille II une longueur de 100 cm. la coquille III de 200 cm. et la coquille IV de 400 cm.
On peut alors, suivant des calculs approximatifs, couler dans la coquille I des blocs préalables compris dans les limites de poids entre 80 kg. (on a supposé ici et dans les exemples ultérieurs une épaisseur de paroi la plus petite du bloc préalable coulé de 2,5 cm) et 200 kg. (on a supposé ici et plus loin que le bloc préalable est un bloc plein); pour la coquille II, les valeurs correspondantes sont 160 kg. et 400 kg. ; pour la coquille III : 320 kg. et 800 kg. et pour la ooquille IV : 600 kg. et 1600 kg. b) Toutes les quatre coquilles possèdent la même longueur de 50 cm. Le diamètre intérieur vaut pour la coquille I, 30 cm., pour la coquille II, 40 cm., pour la coquille III 50 cm et pour la coquille IV, 75 cm. Les blocs préalables coulés en ces coquilles ont un poids compris entre 05 kg. et 275 kg.
(Coquille I), entre 115 1;c. et 490 kg. (coquille II), entre 145 kg. et 765 kg (coquille III) et entre 230 kg. et 1715 kg. (coquille IV). c) Pour les quatre coquilles, la longueur et le diamètre intérieur augmentent comme suit : 1) Longueur;50,75, 100 et 150 cm. Diamètre intérieur : 30,40,50 et 60 cm. Les gammes de poids des coquilles I à IV sont alors les suivantes : 85 kg. à 275 kg.; 170 kg. à 735 kg.; 290 kg. à 1530 kg. et 520 kg. à 3300 kg.
Il va de soi que la grada- tion peut être choisie également d'une autre manière, par exemple de telle sorte que, dans lepremier étage, seule l'une des deux grandeurs: longueur et diamètre intérieur augmente, qu'au contraire dans l'étage voisin les deux grandeurs augmentent, ensuite de nouveau une se%le grandeur et
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ainsi de suite. Il existe amnsi un grand choix de possibili- tés parmi lesquelles on peut prendre chaque fois les plus favorables pour les circonstances envisagées.
Le choix de la grandeur de coquille' ou de moule à employer est alors rendu dépendant seulement du poids du produit final, mais c'est seulement dans le cas où un bloc préalable de poids déterminé peut être coulé dans plus d'une coquille ou plus d'un moule que l'on choisit naturellement celui qui correspond 'le mieux à la forme finale du produit ou est le plus avantageux pour le façonnage du bloc préala- ble jusqu'à la forme finale.
Les brocs préalables fabriqués dans une seule et même grandeur de coquille ou de moule peuvent être transfor- més, sur la base de leurs poids différant l'un de l'autre, àvolonté et suivant les besoins en des objets différents et cela par les voies les plus diverses, par exemple par lami- nage, pressage, forgeage, étirage, battage, sciage, etc. ou par les procédés d'usinage connus avec enlèvement de copeaux.
Ne viennent pas seulement en considération des corps de ré- volution ou des corps creux comme des anneaux, des disques, des cylindres, des tuyaux, eto.., mais également d'autres objets quelconques, surtout que par le procédé de coulée cen- trifuge la fabrication de blocs pleins est possible également.
Le bloc préalable coulé peut par exemple être sub- divisé d'abord dans le sens de la longueur ou dtune autre manière pour produire par le façonnage subséquent plusieurs objets terminés.
La périphérie extérieure des blocspréalables coulés peut être quelconque, c'est à dire ronde, polygonale, etc.
Il est sans importance pour la présente invention que le pro- cédé de coulée centrifuge soit effectué avec des moules à revêtement ou au moyen de coquilles métalliques, qu'il se pro-
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duise ou non un refroidissement et finalement aussi que la coulée centrifuge soit effectuée dans la position verticale ou horizontale de la coquille ou du moule.
On peut trouver avantageux de faire suivre l'opération de coulée, avant le façonnage final, d'un traitement thermique qui peut par exemple avoir pour but de supprimer plus ou moins complètement un démélange, se présentant dans la coulée, de certains constituants de la matière employée, ou .de préparer la matière pour d'autres traitements et de l'influencer favorablement d'une autre manière, par exemple par homogénéisation ou par amélioration thermique.
L'emploi de l'invention n'est pas limité non plus à une matière déterminée, bien qu'on envisage principalement l'acier ordinaire ou spécial.