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MODELES POUR LA FABRICATION DE MOULES REFRAOTAIRES ET COMPOSITION POUR PRODUIRE CES MODELES.
La présente invention concerne le moulage de précision des mé- taux. Plus particulièrement elle concerne des modèles nouveaux et perfectionnés pour la fabrication de moules réfractaires destinés à être utilisés dans le moulage de précision et une composition nou- velle et perfectionnée à l'aide de laquelle on fabrique de tels mo- dèles.
Des pièces métalliques moulées ont été fabriquées en refoulant ' un métal ou alliage fondu, par une pression hydrostatique ou par la force centrifuge, à l'intérieur d'un moule en matière réfractaire, par exemple en sable, chaux, silice, zircone, alumine, etc. ou en mélanges de matières de ce genre, on fabriquait habituellement le moule par surmoulage ou enrobage d'un modèle de cire.ou de paraffine, à l'aide du réfractaire. Lorsque le réfractaire avait fait prise,on fondait le modèle de paraffine ou de cire et on l'éliminait. Finale- ment, le réfractaire solidifié était soumis à une cuisson, ce qui l'amenait à sa forme finale et à l'état convenant en vue de son em- ploi comme moule pour le moulage des métaux.
Dans son principe, la méthode consistant à utiliser les modèles de cire ou de paraffine de la façon décrite semble simple et sédui- sante. Lais, dans la pratique, elle présente de nombreuses imperfec- tions et inconvénients. Quoique la cire ou la paraffine puisse être
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coulée ou moulée aisément pour constituer le modèle, un tel module ne possède pas une très grande stabilité dans ses dimensions, ni une ré- sistance mécanique élevée. Les modèles de paraffine ou de cire sont sensibles à la température, aux solvants organiques et aux actions mécaniques. Dans de nombreux cas, la manipulation des modelés de ce genre suffit déjà à les déformer a.u point de les rendre impropres à l'usage.
En raison de ces caractéristiques, il était nécessaire de préparer et manipuler soigneusement le modèle de cire ou de paraffine et, même lorsqu'on prenait de telles précautions, le procédé n'était acceptable que lorsqu'il était utilisé pour préparer de petits modèles simples de précision limitée.
De plus, l'enlèvement du modèle de cire ou de paraffine de l'in- térieur du moule, par fusion, était souvent incomplet. Il restait un peu de cire ou de paraffine dans les petits conduits capillaires ou interstices du moule, surtout lorsque celui-ci était compliqué. La cire et la paraffine sont des hydrocarbures et ne subissent pas néces- sairement une combustion ou une volatilisation complète pendant la cuisson du réfractaire. Il arrivait souvent que de faibles quantités de goudron ou de carbone se déposaient, et ces dépôts constituaient un facteur incontrôlable qui empêchait l'obtention de pièces moulées de précision satisfaisante.
Le demandeur a tenté de surmonter les défauts des modèles de cire ou de paraffine en fabriquant le modèle à l'aide de résines diverses telles que l'acétate de cellulose, l'éthyl cellulose, les polyacryla- tes et le polystyrène. Toutefois,les modèles faits de ces matières nfont pas non plus donné satisfaction en ce sens qu'ils ne possé- daient pas la stabilité de dimensions et les propriétés nécessaires.
Lorsqu'on surmoulait ces modèles, ceux-ci commençaient à se déformer au voisinage de 60 C température à laquelle certains moules réfrac- taires désirables pas encoreacquis de la rigidité, Par consé- quent, des variations appréciables dans las dimensions se produisaient: dans le moule avant sa cuisson, ce qui rendait le moule impropre à la production de pièces coulées précises, à. l'aide de métaux et d'allia- ges fondus.
De plus, lorsqu'on préparait de tels modèles par le pro- cédé de moulage par injection, les modèles subissaient une dilatation considérable lorsqu'ils étaient portés à leurs points de ramollisse-
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ment respectifs, de sorte que, pendant la fabrication du moule, celui- ci, qui était encore faible à de telles températures, se déformait et devenait ainsi impropre au moulage de précision de métaux et al- liages fondus.
La présente invention a pour objet un modèle nouveau et perfec- tionné pour la fabrication d'un moule réfractaire destiné à être uti- lisé pour le moulage précis et rapide de métaux et alliages. un autre but de l'invention est d'établir un modèle pour la fa- brication d'un moule réfractaire destiné à être utilisé dans le mou- lage de précision de métaux et alliages, ce modèle se distinguant par la stabilité élevée de ses dimensions et par sa résistance éle- vée aux actions chimiques et mécaniques.
L'invention a, en outre, pour objet un modèle de forme compli- quée qui peut être utilisé avec succès pour la préparation d'un moule réfractaire destiné au moulage de précision des métaux et alliages.
Un autre but de l'invention est d'établir un modèle de grandes dimensions pour la fabrication d'un moule réfractaire destiné à être utilisé dans le moulage de précision de métaux et alliages, ce modè- le se distinguant par une grande stabilité dans ses dimensions et par une résistance mécanique élevée.
L'invention a en outre pour objet un modèle, destiné à la pro- duction d'un moule réfractaire, qui subit une combustion complète au cours de sa cuisson et ne laisse pas de résidu restant fixé à demeure au moule.
Un autre but de l'invention est d'obtenir une composition nou- velle, perfectionnée et facilement moulable à l'aide de laquelle il soit possible de préparer facilement et de manière satisfaisante des modèles de grandes dimensions et de formes compliquées destinés à être utilisés pour la préparation de moules réfractaires servant au moulage rapide et précis de métaux et alliages.
D'autres buts de l'invention ressortiront de la description qui suit.
Les buts énumérés ci-dessus sont réalisés, en général, par l'ap- plication d'une composition à l'aide de laquelle les modèles sont préparés par moulage ou simple coulée et qui comprend un mélange sen-
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siblement homogène d'une résine moulable à, l'état pulvérulent et d'une substance finement divisée, appelée ci-après"charge", qui confèrela stabilité élevée de dimensions requises aux modèles moulés à partir de ladite composition et rend ces modèles plus facilement combustibles.
Lorsque la composition est utilisée pour la fabrication de modèles de grandes dimensions, il est préférable qu'un plastifiant lui soit incor- poré de manière à réduire la pression do moulage. On se sert aussi d'un plastifiant dans certaines formes de réalisation de l'invention dans lesquelles la composition est, en temps normal, difficielement moulable en raison de la nature et de la concentration do la charge. L'incorpo- ration d'un plastifiant à une telle composition rend celle-ci facile- ment moulable, et ce entre d'assez larges limites pour qu'il soit même possible d'en obtenir des modèles compliqués de grandes dimensions.
Dans certains cas, la facilité de moulage peut être assurée par l'appli cation d'une résine de faible viscosité.
Dans certains modes de réalisation de l'invention dans lesquels la composition contient, pour des raisons d'économie, de grandes quan- tités de charge et de plastifiant, le modèle produit à partir de ladi- te composition témoigne normalenent d'une tendance fâcheuse à gonfler.
Pour obtenir par moulage, à partir d'une telle composition, un modèle possédant la stabilité désirée dans ses dimensions, même lorsque le moulage est réalisé dans des conditions sévères, on y incorpore un agent hydrophobe, c'est à dire repoussant l'eau. Selon une variante, on peut assurer l'obtention d'un modèle possédant à un degré suffisant le pouvoir de repousser l'eau en le revêtant d'une mince couche protec- trice d'agent hydrophobe après qu'il a été fabriqué.
Dans d'autres formes de réalisation de l'invention, on augmente la combustibilité du modèle en incorporant à la composition dont il est fait,un accélérateur de la combustion.
Dans la forme de réalisation préférée de l'invention, la composi- tion comprend uno résine, une charge, un agent hydrophobe etun accé- lérateur de la combustion.
Le constituant "résine" de la composition est, comme on l'a pré- cédemment expliqué, du type le plus facilement et rapidement moulable, et est de préférence thermoplastique. Il est aussi, de préférence,
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d'un type qui ne laisse essentiellement aucun résidu lorsqu'il est brûlé ou décomposé thermiquement. L'acétate de polyvinyle, le buty- rate de polyvinyle, le polyvinylformal, le polystyrène, les esters polyacryliques, tels que le méthacrylate de polyméthyle, l'acétate de cellulose, le nitrate de cellulose, les esters mixtes de la cel- lulose, tels que l'acéto-butyrate de cellulose, l'éthylcellulose, l'acétate d'amidon, sont des exemples de résines ayant donné des résultats satisfaisants.
Le constituant "charge" de la composition est, en général, une substance qui améliore la stabilité des dimensions du modèle moulé à l'aide de la composition. Il est aussi combustible et augmente la combustibilité du modèle. De préférence, il est de nature telle que, lorsqu'il est soumis à une combustion, il ne reste tout au plus qu'une très faible quantité d'une cendre duveteuse, légère et faci- le à enlever. Les substances contenant de l'oxygène, telles que les polysaccharoses, par exemple la farine de bois, la farine de ligni- ne, la pâte à papier râpée et l'amidon sont des exemples de charges ayant donné des résultats satisfaisants. Le soufre en poudre fine est un autre exemple d'une charge ayant donné des résultats satis- faisants.
La nitroglycérine, le nitroglycol, le nitrate d'ammonium et la nitrocellulose sont des exemples d'accélérateurs de combustion sus- ceptibles d'être appliqués. L'un quelconque des autres accélérateurs de combustion connus peut être appliqué.
On peut appliquer l'un quelconque des plastifiants connus et normalement utilisés pour plastifier la résine de la composition.
L'huile de ricin, le camphre, le [htalate de dibutyle, le phosphate de tricrésyle, le sébaçate de dioctyle, etc., sont des exemples de plastifiants qui ont été utilisés avec succès.
Des huiles, des savons et des cires peuvent être incorporés à la composition dont le modèle doit être fait, en vue de communiquer à ce dernier le pouvoir désiré de repousser l'eau. Atitre d'alter- native, des solutions contenant 1% à 15% environ d'une substance hydrophobe dans un solvant organique, telle qu'une solution de poly- styrène dans du benzène, une solution de nitrocellulose et de paraf-
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fine dans de l'acétone,etc. peuvent être appliquas sous forme d'une mince couche revêtant le modela pour lui conférer la propriété de repousser l'eau.
Pour préparer la composition, on mélange intimement les consti- tuants normalement solides à l'état finement divisé pour en obtenir une pâte sensiblement homogène.
Les proportions des constituants respectifs do la composition dé- pendent des dimensions et de la forme de la pièce moulée dont on envi- sage la fabrication, de la nature de la résine utilisée, dde la natu- re de la charge utilisée, de l'économie et d'une combinaison de ces facteurs.
Toutefois, dans tous les cas, les proportions de la résine et de la charge doivent être telles qu'on obtienne un modèle de dimen- sions stables, de bonne résistance mécanique et qui, lorsqu'on le brûle, ne laisse tout au plus qu'une faible quantité d'une cendre pulvérulente, duveteuse, facile à détacher. En général, la composi- tion dont est fait le modèle comprend les constitunats suivants dans tion dont est fait modèle comprend las constituante, suivants dans les proprtions indiquées:
Résine 25- 85 parties .en poids
Charge 75-15 id.
Accélérateur de la combustion 0 - 2% sur la base du poids des quantités combinées de résine et de charge.
Plastifiant 0 - 20% - id.
Agent hydrophobe 0 - 2% ici. -
Une recette particuliers ayant donné das résultats satisfaisants est la suivante:
Résine 80 parties en poids
Charge 20 -
Accélérateur de la combustion 1 - -
Plastifiant 3 " ....
Agent hydrophobe -
Les modèles moulés ou coulés à l'aide de la composition sont insensibles aux températures auxquelles ils sont manutentionnés et auxquelles ils sont enrobés de la pâte de surmoulage. Ilpossèdent des surfaces lisses et dures et des bords nets et ilsont aussi in- sensibles aux actions mécaniques, de sorte qu'on peut les manipuler
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sans risque de les déformer et les utiliser avec succès pour en obtenir rapidement des modèles de scandes dimensions et/ou de formes compliquées.
Dans la mise en pratique de la présente invention, pour établir une pièce métallique moulée désirée, on prépare d'abord un moule ou matrice métallique dont la cavité correspond exactement à la forme de la pièce métallique à mouler. Cette matrice est faite en acier ordinaire, en acier inoxydable ou en toute autre matière appropriée, en conformité avec les méthodesbien connues adoptées dans le moula- ge à injection des matières plastiques. La surface intérieure de ces matrices est d'ordinaire extrêmement polie ou chromée, afin d'assu- rer la plus grande exactitude possible dans les dimensions du modèle @ @ injecté de résine et de charge.
On utilise cette matrice pour fabriquer un nombre quelconque de modèles à base de résine et de chargé, qui sont strictement conformes aux conditions spécifiées et identiques entre aux. On monte chaque modèle ou une série de mo- dèles, suivant qu'il peut être désirable, à l'aide de cire ou de quelque autre matière similaire, et on place un dessus de châssis (cylindre métallique) au-dessus de cet ensemble.
On verse dans le châssis la composition d'enrobage (une bouillie ou pâte aqueuse d'une ou plusieurs matières éminemment réfractaires, avec ou sans liant). On laisse alors le châssis contenant les modèles enrobés à la température ambiante, ou on le soumet à une température légère- ment supérieure, jusqu'à ce que la bouillie ou pâte d'enrobage li- quide ait fait prise. Ceci peut demander de 10 minutes à 24 heures, selon la nature de la composition d'enrobage et la température. On place alors le châssis contenant les modèles, enrobés de la matière solide analogue à une céramique, dans un four, dont on élève lente- ment la température pendant une période de 6 à 24 heures.
La tempé- rature maximum est voisine de 725 C pour les métaux et alliages de faibles points de fusion et peut s'élever à 1700 C pour l'acier et les métaux et alliages de points de fusion élevés. Le moule est maintenu à la température de cuisson maximum pendant la dernière période pouvant varier d'une demi-heure à 4 heures. Pendant le cycle de cuisson, 'le ou les modelés subissent une combustion com- plète et laissant dans le moule des cavités qui correspondent exac-
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tement à leur forme. On enlève du four le moula cuit, et on Inutilisé alors dans la méthode désirée de moulage ou de coulée ce métal.
Selon les constituants particuliers de la composition dont est fait le modèle suivant l'invention, il peut résulter de la combustion un petit résidu de cendre pulvérulente duveteuse, dont IL\, quantité dépend de la qualité de la résine et de la qualité de la charge constituant le modèle et, en général) peut varier de zéro à environ 2% Par exemple, dans le cas d'une composition contenant 50% de pâte de bois, la quantité de cen- dre est approximativement de 0,02%, alors que, dans le cas d'uns farine de bois normale, elle est d'environ 1,5% et,
dans le cas de farines de bois spéciales, elle peut être réduite à une valeur aussi faible que 0,1%, Ce résidu n'adhère pas d'une façon tenace à la paroi de la cavité du moule, ni même aux petits conduits capillaires ou interstices d'un moule compliqué. Il peut être enlevé facilement, par exemple à l'aide d'un jet d'air, avant d'utiliser le moule dans l'opération de coulée.
Pour mieux faire comprendre l'invention, on décrira ci-après, à titre d'exemples, quelques compositions préparées conformément à l'in- vention et la fabrication de modèles à l'aide de cas compositions, étant bien entendu toutefois que les produits moulés des exemples constituent des modèles utilisés dans le mode opératoire précédemment décrit pour préparer les moules en matières éminemment réfractaires.
EXEMPLE 1.
Les constituants suivants, appliqués dans les proportions indiquées, ont été mélangés dans un broyeur à galets ordinaire pondant 5 heures, de manière qu'on obtienne un mélange sensiblement homogène:
Poudre de moulage à base d'acétate de cellulose du commerce (contenant 34,5% d'acétate) 73 g. farine de bois rouge finement broyée (passant à travers un tamis à ouverture de maille de 76microns) 73 g.
On a moulé 17 grammes de la composition # base do résine et de charge dans une matrice cylindrique en acier inoxydable de 28,3mm de diamètre à une température de 200 C et sous une pression d'environ 350 kg/cm2 Le moulage de la composition s'est effectué facilement, et le produit moulé (modèle) a pu facilement être retiré de la matrice.
Ce modèle possédait les propriétés mécaniques suivantes: Module d'élasticité (traction) 14 000 kg/cm2 ' " ( flexion) 8 400 " " " (compression) 17 500 "
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Limite d'élasticité (traction) 420 kg/om2 " " (flexion) 420 " " " (compression) 560 " Résilience (éprouvettes non entaillées) 0,83 2.54 (sur
2,54cm. )
La surface du modèle était excessivement lisse et ses bords étaient très nets.
On n'a observé aucune variation mesurable dans les dimensions lors,,que le modèle a été soumis à des températures de 0 c et de 50 c
Aucun gonflement mesurable n'a non plus été observé lorsqu'on a exposé le modèle à l'action d'une atmosphère de 100% d'humidité re- lative, à 24 C, pendant 24 heures.
Le modèle a brûlé régulièrement et facilement lorsqu'il a été chauffé dans un creuset de porcelaine à environ 450 -500 C et il n'est resté aucun résidu organique collant ou goudronneux après la combustion. Le seul résidu de la combustion était une cendre sèche, duveteuse, représentant 1,2% de la composition. Cette cendre n'accu- sait aucune tendance à adhérer aux parois du creuset ni à s'agglomé- rer pour donner des éléments plus gros ou plus lourds. Il était fa- cile de la détacher par un jet d'air.
EXEMPLE 11
Les substances suivantes utilisées dans les proportions indi- quées ont été broyées pendant 4- heures dans un broyeur à galets et l'on a obtenu une composition sensiblement homogène.
Poudre de moulage à base d'acétate de cellulose de faible viscosite (la même que dans l'exemple I) 50 g. pâte de bois de sapin au sulfite finement râpée et blanchie 150 g.
12 grammes de cette composition ont été moulés par compression dans la merle matrice que celle utilisée dans l'exemple I, à une tem- pérature de 192 -20 C et sous une pression de 1400 kg/cm2. Le mo- dèle moulé a été éjecté à chaud directement après décompression.
L'aspect de la surface et les propriétés mécaniques étaient analogues à celles spécifiées dans l'exemple I.
Les variations dans les dimensions résultant d'une exposition
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à une atmosphère humide ont été négligeables dans tous les cas.
Les modèles ont commencé à brûler dans l'air au voisinage de 500 C et ont été complètement brûlés après avoir été chauffés 10 minutes envi- ron à 1000 C. Le seul résidu de la combustion était une cendre pulvéru- lente, sèche et duveteuse, et représentait environ 0,2% de la composi- tion.
EXEMPLE 111
Les substances suivantes (des mêmes sortes nue celles décrites dans l'exemple 1) ont été broyées dans un broyeur à galets dans les propor- tions indiquées, pendant 5 heures, ce qui a donné un mélange sensiblement homogène:
Acétate de cellulose 17
Farine de bois 83
12 grammes de ce mélange de résine et de charge ont été moulés par compression à 200 c sous une pression de 1400 kg/cm2 pendant 4 minutes, et le produit a été éjecté à chaud. La surface du modèle était aussi du- re et aussi lisse que celle du modèle de l'exemple I.
On n'a observé aucune variation mesurable des dimensions lorsque le modèle a été exposé à des températures s'élevant jusqu'à 45 c, pas plus que lorsque le produit mouléa été exposé à Luie humidité relative attei- gnant 45% à 24 Cpendant 2 heures.
Le résidu de la combustion complète consistait en 2% (par rapport à la composition) d'une cendre pulvérulente, blanche et duveteuse.
EXEMPLE IV.
On a broyé pendant 5 heures do,ns un broyeur à galets les substances suivantes, dans les proportions indiquées, qui passaient entièrement à travers un tamis à ouverture de maillede 76 microns, ce qui a donné un mélange sensiblementhomogène:
Poudre de moulage à base d'éthylcellulesedu commerce 180 g.
Farine de bois rouge finement broyée 150 g.
12 grammes de ce mélange de résine et de charge ont été moulés par compression dans la morne matrice que celle utiliséedans l'exemple 1à une température de 185 C et sous une pression de 1256 kg/cm2. On a lais- sé refroidir dans le moule le produit moulé avant de l'éjecter. La sur- face du produit était très dure et lisse, et les bords étaient nets et
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peu sujets à s'entailler. Des chocs assez violents n'ont pas réussi à briser l'échantillon.
On n'a pas observé de changements dans les dimensions lorsqu'on a exposé le modèle à des températures s'élevant à 45 C pas plus que lorsqu'on l'a exposé à l'action d'une humidité relative atteignant 45% à 24 C, pendant2 heures.
L'échantillon n'est consumé régulièrement et, après combustion, a laissé une cendre blanche duveteuse représentant 1,2% de la composi tion.
EXEMPLE V.
Les substances suivantes appliquées dans les proportions indi- quées ont été broyées dans un broyeur à galets pendant 1 heure, ce qui a donné un mélange sensiblement homogène:
Poudre de moulage de polystyrène du commerce 150 g.
Farine de lignine passant à travers un tarais à ouverture de maille de 152 microns 50 g.
Il grammes de ce mélange ont été moulés sous pression à 130 - 140 C sous une pression de 560 kg/cm2 Lorsqu'on a soumis le pro- duit à la cuisson, des vapeurs se sont dégagées comme résultat d'une décomposition, mais ces vapeurs n'ont pas entretenu la flamme aussi facilement que dans le cas de l'acétate de cellulose ou de l'éthyl cellulose. Toutefois, la combustion s'est effectuée régulièrement jusqu'à la fin et l'échantillon ne s'est pas affaissé ou ne s'est pas déformé de quelque autre manière pendant la combustion jusqu'au moment où le carbone lui-même a commencé à se consumer. Ce comporte- ment à la combustion fait que cette composition particulière est spé- cialement avantageuse.
A l'achèvement de la combustion, il restait une cendre pulvé- rulente duveteuse, à raison d'environ 0,5% de la composition de mou- lage. on'a pas observé de changements mesurables des dimensions lorsqu'on a exposé le modèle à des températures atteignant 4500,pas plus que lorsqu'on l'a exposé à une humidité relative atteignant 45% à 24 C pendant 2 heures.
EXEMPLE VI.
2,7 kg d'une poudre de moulage dérivée de déchets d'acétate de
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cellulose ont été malaxés intimement pendant 2 heures avec 0,9 kg de farine de bois, le tout passant à travers un tamis à ouverture de mail- le de 76 microns, en présence de 200 g. de tricrésyl-phosphate. Pendant le malaxage, 50 # de sulfonate d'ammonium-alcool oléique et 10 g. de nitrate d'ammonium ont été ajoutés.
On a introduit le mélange homogè- ne résultant dans la trémie d'une machine de moulage à injection et on a réglé la température de la chambre de fusion à 193 0. La composition s'est ramollie sous forme d'une masse facilement moulable et on l'a injectée sous une pression d'environ 1050 kg/cm2. Le tempde remplissa- ge de la matrice a été de 6 secondes et la matrice a été maintenue à la température ambiante. La durée du cycle total a été de 18 secondes.
L'injection s'est effectuée régulièrement. Les modelas fabriqués avaient la forme de peignes. Ils étaient caractérisés par uno surface très lisse et possédaient des bords durs.
La présence du sulfonate-alcool oléique a augmenté le caractère hydrofuge (à l'épreuve de l'eau) des modelés, et le gonflement observé était négligeable, même lorsque les modèles étaient maintenus dans l'eau pendant plusieurs heures.
Les modèles brûlaient très facilement en ne laissant que 0,5% environ d'une cendre duveteuse.
EXEMPLE VII.
9 kg d'une poudre de moulage en acétate-buthrate de cellulose du commerce ont été mélangés intimement sur des cylindres chauds .avec 1.8 kg de pâte de bois au sulfite râpée de premier choix (grosseur de particule de 124 à 65microns) et l'on a ajouté 225 g. d'huilede ri- cin pendant le malaxage. Un mélange fin et homogène ayant été obtenu, on a introduit ce mélange dans une machine à mouler à injection. La température de la chambre était de 212 C et la pression appliquée de l'ordre de 560 kg/cm2. Le remplissage d'une matrice à peignes a été terminé en 4 secondes. Le cycle total, a duré environ 15 second.es, Le moulage a ététrès régulier.
Les modèles étaient très satisfaisants en ce qui concerne la surface et les bords et ont donné de très bons moules éminemment réfractaires.
La combustion s'est effectuée aisément et sans laisser aucun résidu dans le moule.
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EXEMPLE VIII.
6,8 kg de poudre de moulage d'acétate de polyvinyle du commerce ont été mélangés intimement,avec 6,8 kg de pâte de bois au sulfite rapée, en présence de 0,9kg de dioctyl-phtalate et de 0,45 kg d'hui- le de ricin. Vers la fin de la période de malaxage, on a ajouté 127 g. de nitrobenzène. On a moulé des modèles à l'aide de cette pâte homogè- ne, par compression, à des températures de 110 à 130 0.
Les modèles possédaient une surface excessivement lisse et des bords très nets.
La stabilité des dimensions des modèles était similaire à celle du modèle obtenu dans l'exemple I.
Pour réduire à une valeur très faible le gonflement du modèle dans la pâte d'enrobage, on a projeté sur les modèles moulés une solu- tion de benzène contenant 4% de polystryrène avant de les introduire dans le châssis.
EXEMPLE IX.
3,1 kg. d'une poudre de moulage à base de méthacrylate de poly- méthyle du commerce, d'un très faible degré de polymérisation, ont été mélangés intimement avec 1,6 kg de farine de bois passant à tra- vers un tamis à ouverture de maille de 89 microns, et.l'on a ajouté 0,68 kg de sébaçate de dilauryle, à titre de plastifiant, Le mélange, moulé par injection à l'aide d'une machine normale et dans ales condi- tions de moulage normales, a donné d'excellents modèles, même dans le cas de formes très compliquées.
Avant d'introduire les modèles dans le châssis, on les a cenduits, par pulvérisation, d'une solution à 5% de nitrocellulose dans de l'a- cétone contenant 10% (par rapport à la nitrocellulose) de paraffine.
Ce revêtement a empêché le gonflement pendant la prise du réfractaire et a grandement contribué au haut degré de précision obtenu.
EXEMPE X.
2,27 kg d'une poudre de moulage par injection à base de polysty- rène du commerce ont été mélangés intimement avec 0,9 kg de lignine finement pulvérisée et additionnés de 0,45 kg d'huile de ricin au cours de cette opération. Le mélange homogène brun foncé a pu facile- ment être moulé par injection ou par compression. Pour faciliter sa
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combustion, on a incorporé d'une manière homogène à la composition 0, 13 kg de nitrocellulose ( 12,8% N) Les modèles moulés dans des conditions normales à l'aide de ce mélange, que ce soit par injection ou par com- pression, ont donné des moules éminement réfrataires et très satis- faisants.
Dans les exemples il!, IV, V, VI, VII, IX et X, les propriétés mé- caniques des modèles ont été les suivantes:
EMI14.1
Module d'élasticité ( traction) 7 000 - Si 000 k/cm2 ( flexion) 4200 - 12 600 " (compression) 7 000 - 21 000 " " Limite d'élasticité ( traction) 140 - 700 1<ù$m2 ( flexion) 10 R - 420 ks/cm2 (compression) 140 - 700 kg/ca3 Résilience (barreaux non entaillés) 0, 27 - 1, 10 kgm. sur 2,54 cm.
On remarquera, que les modèles moulés qui possèdent les propriétés mécaniques indiquées à titre de limites inférieures dans le tableau ci- dessus ont une résistance mécanique amplement suffisante pour leur em- ploi en vue du moulage de précision.
Cette invention constitue un perfectionnement marqué dans l'art de la fabrication des modèles servant à la production des moules réfrac- taires pour le moulage de précision rapide ainsi que dans la composition servant à la fabrication des modèles de ce genre. Comme on l'a déjà dit, les constituants essentiels de la composition dont est fait le modèle comprennent une résine moulable et une substance qui augmente la stabi- lité de forme et de dimensions du modèle fabriqué l'aide de ladite composition, outre que cette substance rend le modèle plus combustible, ladite substance ayant été appelée "charge" dans la présente description Facultativement, la composition peut contenir des accélérateurs de la combustion qui facilitent sa combustion lorsqu'on cuit le moule.
Faculta tivement aussi, des plastifiants ...auvent être incorporés à la composi- tion dont est fait le modèle.De plus, si on le désire, des agents hy- drophobes peuvent être incorporés ä la composition ou appliqués sur le modèle après que celui-ci a été moulé pour augmenter le caractère hydro- phobe dudit modèle. Les modèles obtenus suivant l'invention suppriment les imperfections et inconvénients des modèles antérieurs et se distin- guent par des propriétés physiques qui permettent la production de gran- des pièces moulées de formes compliquées d'une manière précise et rapi-
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de.
En raison de la nature des substances dont sont faits les modèles et de la façon dont on les établit, leur prix de revient est relati- vement faible. Ce prix peut'encore être réduit par l'application de résines de second choix, moins chères puisque la transparence, la couleur, la limpidité, etc. ne sont pas essentielles pour cette in- vention.
L'expression "modèle moulé" qu'on trouvera dans les revendica- tions ci-dessous s'entend pour un modèle qui a été façonné à la forme voulue par tout procédé de façonnage, tel que coulée, moulage par compression ou moulage par injection.
Il est évident que de nombreuses variations et modifications peuvent être apportées aux détails décrits sans s'écarter de la natu- re et de l'esprit de l'invention et que, par conséquent, l'invention ne doit pas âtre considérée oomnle liilii tée à ces détails.
REVENDICATIONS.