<Desc/Clms Page number 1>
Procédé de fabrication des moules de coulée creux" La présente invention a trait au moulage on général
EMI1.1
et plus'partiaulièrment aux perfectionnements dans l'art de fabriquer des moules de coulée creux, 'L'invention vise les moules du type bien connu, du type en plusieurs pièces,, dont la capacité de moulage à sensiblement la même configuration et ,les mêmes proportions volumétriques qu'un modèle prédéterminé,, et dont la surface ' interne suit¯les formes-dudit modèle.-le moule étant destiné
EMI1.2
à servir-à la, réati.<?7-r:raj;101.e' devant y être coulé*' '.' :L'usage. particulier d môu.ej n'entre pas pey oons1ftération' , =¯Ç. iJ!:....:.".-' "'r:..." ..
Pr lnc ipale mais .l,(invent16,st 'partioulièJ!ement utile poùr.
,.. " . f '1' -'--:;<.:;:t:f:;.h , , ¯ la production des ult:l:p'r1hpp, - métal de prétéren().) agencés pour sery(i lg'#1: fiǵµ#1#.;###étéé , oréation da.rioleà' moulée vo.atils . ou uâi'b3ég =d''svant servir eüs mémes dé ;';µ=,(( moulés vQa.t':S:ls. fBi'P;t,.'dya.nt servir eux...mêmeà ,de :,.;::.,-\:
modèles, "à' cire kedu'-e.ff'-' ion de moules en pigt
<Desc/Clms Page number 2>
ou matière similaire résistant à la chaleur,
Au moyen de la présente invention, il est possible de confectionner un moule en plusieurs pièces dont la. surface interne se conforme avec une précision rare aux détails des formes du modèle originale.Des objets métalliques tels que des vis ou autres éléments filetés, ou des objets semblables à circonvolutions, bords ou creux relativement fins ou aigus, peuvent servir, selon la présente invention, de modelés ori- ginaux sans perte appréciable de détail, de finesse ou de pré- cision au cours du transfert de telles configurations à la surface intérieure du moule ainsi produit.
En conséquence, 'la présente invention permet de fabriquer par quantités et par des procèdes de, moulage beaucoup de différents types d'objets dont la, na,ture ou la configuration rendait jusqu'ici impraticable leur production sous forme de moulages. Lorsque la, matière dont ils doivent être faits est extraordinairement dure et résistante, comme c'est le cas pour beaucoup d'allia- ges possédant la caractéristique de résister à la chaleur, le présent procède devient particulièrement précieux, car il évite la nécessité de forger, étamper ou usiner.
Cette inven- tion permet donc de fabriquer une grande variété d'objets différents avec certains alliages moulables spéciaux lesquels, par suite de leur dureté et de leur résistance extrêmes, ou de leurs autres qualités, ne seraient pas susceptibles d'être traités pratiquement par usinage, par étampage ou par autre procédé similaire,
Le procédé perfectionné, faisant l'objet de l'inven- tion, est basé sur l'application, à titre de moyen de sépara- tion, d'une membrane librement extensible d'épaisseur prati- quement inappréciable, c'est-é-dire aussi petite qu'il est possible d'obtenir,par exemple, une feuille de caoutchouc dont 1 épaisseur normale est approximativement de vingt-cinq
EMI2.1
millièmes de milllmetro.(0"m/m o35l' Ôtl moina.
Une telle
<Desc/Clms Page number 3>
feuille, une.fois étirée, est réduite d'épaisseur à un degré même plus grand, présentant souvent en pratique une épaisseur inappréciable de seulement cinq millièmes de millimètre (0 m/m 005) ou même moins.
'Selon l'invention, une telle membrane est appliquée sur une partie choisie du modèle original et une partie.de moule est ensuite moulée contre la partie du modèle recouverte de la membrane. L'avantage obtenu résulte du fait que l'espace .compris entre la-partie de moule et le modèle n'est nulle part d'une épaisseur nulle, ni plus fort que l'épaisseur.
normale inappréciable de la membrane,
A titre de comparaison, on remarquera qu'aucun moyen de séparation, qu'il soit liquide ou solide, ne¯ produira un tel résultat désirable, paroe qu'inévitablement il se formera des accumulations d'épaisseur indésirable dans les creux du modèles (transférant ainsi un contour émoussé, imprécis à la partie du moule) et également parce qu'il tend à s'effacer'complètement des.relief s du modèle(faillant ainsi à son rôle de-moyen de séparation).
La présente membrane, d'un ' autre côté, joue bien son rôle de moyen de séparation dans toute son étendue, quel que soit le degré de son étirage, et les détails de configuration du modèle même les plus fins et les plus aigus sont toujours transférés avec précision et fidélité à la partie de moule que l'on prépare,
La présente membrane offre un autre avantage, puisque son application comme moyen de séparation permet la production d'une partie de moule ayant ses surfaces par... tielles exaotement parallèles ou ayant des contours semblables qui, ordinairement, demanderait à être en dépouille pour per- mettre la séparation de la partie de moule d'avec le modèle,
La nature flexible de la présente membrane, même lorsqu'elle est tendue, facilite une telle séparation et rend inutile de donner dans ce but de la dépouille au modèle.
<Desc/Clms Page number 4>
Dans certains cas, lorsque le modèle présente une cavité, il peut être désirable, comme opération préliminaire, de préparer indépendamment une partie de moule conçue pour s'adapter étroitement dans ladite cavité et de disposer cette partie de moule dans la, cavité de manière à former un modèle augmenté. La partie de moule préparée indépendamment se dis- joint par 'la suite du modèle et se place en contact correspon- da.nt avec les parties de moule complémentaires produites.
Dans les dessine ci-joints, on a choisi afin d'ex- pliquer l'invention, deux objets typiques pouvantêtre traites d'âpres elle, l'un étant une vis, l'autre une pièce de forme arbitraire présentant une cavité relativement profonde.. Dans les dessins : La. figure 1 est une vue en perspective d'un modèle original donnb â titre d'exemple.
La. figure 2 est une vue en plan du modèle monté, pour commencer, sur un supportapproprié.
La figure 3 est une vue transversale en coupe prise sensiblement le long de la ligne 3-3 de la figure 2, montrant la présente membrane spéciale en position,
La figure 4 est une vue semblable à la figure 6 représentant la confection d'une des parties de moule.
La. figure 5 est une vue en coupe transversale simi- la,ire, indiquant comment une autre des parties de moule a, été produite.
La figure 6 est une vue transversale en coupe sem- bla,ble représentant le moule qui en est résulté.
La figure 7 est une vue d'un autre exemple de modèle original avec une partie de moula spéciale destinée à lui être associée; et
Les figures 8 à 12 sont des vues correspondant aux figures 2à 6 respectivement, montrant comment on se sert du modèle de la figure 7.
<Desc/Clms Page number 5>
Le modèle 20 de la figure 1 peut être considéré comme un spéoimen réel de l'article en métal'moulé devant être fabriqué par la suite en quantités. L'exemple choisi est un élément allongé avec une partie filetée 21 et une tête 22 fendue transversalement en 23; il représente un type de vis'oouramment employée dans la chirurgie des os.
La première opération, pour mettre en pratique le présent procédé, consiste à monter de modèle d'une manière appropriée. Ceci s'accomplit de préférence en l'incrustant dans un bloc de plâtre 24, ou dans n'importe quelle matière de montage convenable, le modèle n'étant incrusté que jusqu'à. concurrence d'un degré convenablement ohoisi qui dépend de sa configuration. Dans le cas d'une vis du type représenté,' il est préférable de l'incruster sensiblement de moitié de façon que seule sa moitié supérieure soit exposée.
S'il s'a- git d'une vis, il est également préférable d'y adjoindre une mince bande de métal 25 épousant bien la fente 23, cette bande de métal étant également incrustée partiellement dans le plâtre comme cela est représenté plus clairement dans la figure 3.
Le bloc de plâtre 24 peut aussi être pourvu d'une ou de plusieurs cavités appropriées 26 devant servir à former une ou plusieurs saillies de repéragé sur les parties de moule à produire.
@
Une fois le modèle incrusté d'une façon convenable, l'opération suivante consiste à appliquer sur sa surface expo- sée une membrane spéciale 27. Cette membrane est en une matière librement extensible et elle est choisie à dessein pour avoir une épaisseur inappréciable, c'est-à-dire aussi réduite que possible..La Demanderesse a trouvé qu'une feuille de caoutchouc ayant une épaisseur normale de vingt-cinq millièmes de millimètre (0 m/m 025) environ ou même moins, convient dans le.présent cas. On maintient cette feuille ou
<Desc/Clms Page number 6>
membrane en position par ses marges pa,r n'importe quel moyen approprié.
Une partie de moule 28 est alors réalisée en moulant le métal de cette partie de moule contre les surfaces couvertes par la membrane, La, partie de moule peut être composée de n'im- porte quelle matière convenable et la Demanderesse a, trouvé satisfaisant en pratique, de se servir d'un alliage à basse température de fusion,, tel que l'alliage bismuth-étain composé approximativement de soixante parties d'étain et de quarante parties de bismuth. Le point de fusion d'un tel alliage se situe approximativement entre 1500 et 200 centigrades.
Cette température est insuffisante pour avoir un effet des- tructif sur une feuille de caoutchouc. Quelle que soit la matière employée pour la production de la partie de moule il faut naturellement la choisir pour que son point de fusion soit à, une température inférieure à n'importe quelle tempé- rature susceptible d'endommager ou de détériorer la, matière particulière dont peut se composer la membrane.
L'opération de moulage de la partie de moule 28 se fait généralement dans un récipient approprié ou dans un autre support (non représenté) afin de donner un profil commode aux parois latérales. Un récipient sensiblement rectangulaire est généralement satisfaisant.
Le moulage de la partie de moule 28 s'effectue sous pression. Par "pression" la Demanderesse entend se référer à une force suffisante pour étirer la membrane avec fermeté contre le modèle et en conformité précise avec les configura-. tions de la surface du modèle. Bien que cette "pression" de la membrane contre le modèle puisse s'exefeer de façons différentes, et bien qu'on puisse modifier la pression pour convenir à, des besoins différents, la Demanderesse a trouvé qu'un alliage étain-bismuth en fusion, du genre déjà mention- né, peut être facilement moulé sous une pression approximative
<Desc/Clms Page number 7>
de 5 à 6 kilos par centimètre carré, Dans certaines circons- tanoes le poids du métal lui-même peut suffire pour produire la "pression" nécessaire.
Le moulage de la partie de moule produit un étirage de la membrane 27 de telle sorte qu'elle se conforme avec précision à tous les reliefs et à toutes les dépressions de la surface sous-jacente. L'étirage de la membrane peut réduire son épaisseur à aussi peu que cinq millièmes de milli mètre ( 0 m/m 005), ou même moins, et cependant en aucun en- droit l'épaisseur ne devient nulle, En conséquence, les contours transférés sur la face interne de la partie de moule 28 constituent une reproduction négative précise des contours du modèle original.
Par exemple, les reliefs très aigus de la partie 21à filetage de vis du modèle produisent des dépressions d'une finesse correspondante dans la partie de moule 28; et même les plus délicates dépressions du modèle produisent des reliefs correspondants et précis dané la partie de moule.,Ce résultat désirable est obtenu sans aucun danger, que la matière de la partie de moulé n'adhère au modèle, puisque la membrane sert de¯,moyen continu de séparation sans interruption dans toute son étendue, ,Après avoir achevé la partie de moule, les parties sont séparées et le bloc en plâtre 24 peut être mis de côté.
La partie 28 sert alors de support au modèle 20, ce dernier étant couché directement dans la partie 28, comme représenté figure 5, sans membrane intermédiaire,
Afin de faciliter la compréhension de la relation entre les figures 4 et 5, la partie de moule 28 a été désignée dans chacune de,ces figures comme "Partie de moule A".
Pour produire la "Partie de moule B" complémentaire, la membrane- 27 est à nouveau posée sur le module et la surface exposée de ia partie 28, et la partie de moule 29 est alors moulée oontre les surfaces couvertes par la membrane..Ce moulage est
<Desc/Clms Page number 8>
nouveau effectue a,vec une pression appropriée de la membrane 27 contre le modèle, et un étirage semblable de cette membrane se produite
On comprend naturellement que la surface du modèle sur laquelle la, membrane est appliquée dans la. figure 5 est la. surface qui était t antérieurement incrustée dans le plâtre 34,
Le procédé représenté par les figures 8 - 5 donne donc un exemple d'une des caractéristiques essentielles de la pré- sente invention, que l'on peut indiquer en termes généraux comme oonsistant à appliquer le présent moyen de séparation spécial successivement à. des parties différentes choisies du modèle et à mouler successivement des parties de moule complé- mentaires contre les parties du modèle couvertes d'une membra- ne.
Le moule qui en résulte est représenté figure 6.
Il est en plusieurs parties et creux et convient pour la création d'un article devant y être moulé. Dans ce but on pratique un ou plusieurs orifices appropriés soit pendant la. production des parties de moule soit après, La Demanderesse a montré à, titre d'exemple dans la figure 6 un orifice trans. versal 30 communiqusnt avec une cavité 31 disposée le long de la surface intérieure de la partie de moule 29 et qui com- munique avec une extrémité de la. oa.vité du moule.
Comme pré- cédemment indiquél'usage particulier auquel le mouie est destiné est facultatif, maie la présente invention est parti- culièrement utile si l'on se sert d'une façon répétée du moule de la, figure 6 comme moule principal à. injection dans lequel sont moulés des modèles en cire.
Chacun de ces modèles, une fois terminé, présente la même forme que celui représenté figure 1, et est destiné lui-même à servir de modèle "à cire perdue" pour créer ultérieurement un moule de coulée en plâtre ou similaire résistant à la chaleur., J'est le dernier moule mentionné qui est finalement employé pour produire un moulage
<Desc/Clms Page number 9>
té.Ce modèle peut être alors monté de n'importe quelle manière appropriée et on a indiqué la façon dont il peut être incrusté dans un bloc en'plâtre ou un,support 35..Une membrane 36 librement extensible, d'épaisseur inappréciable est ensuite appliquée sur le modèle augmenté et la "partie de moule 0" est alors moulée contre cette membrane, comme indiqué figure 10.
Les parties sont ensuite séparées, le bloc 35 mis de coté, le modèle augmenté est couché dans ia partie de mou- le C, et la membrane 36 est de nouveau appliquée sur les parties exposées du modèle augmenté et de la partie de moulé 0* La "partie de moule D" complémentaire est alors moulée, comme représenté figure'll.
-
Finalement la partie de moule 34 est disjointe du modèle 32 et assemblée en position correspondante avec les parties de moule complémentaires 0 et D comme représenté dans la figure 13..La convexité donnée'à l'origine aux extré mités de la partie 34 aura produit des creux correspondants dans les parties de moule 0 et D ce qui facilite la mise en position de la partie de moule 34, comme représenté figure 12.
On prévoit un ou plusieurs orifices de coulée 37 convenables, et le moule de la figure 12 est prêt à servir au moulage d'articles, soit en cire, soit en toute autre matière désirée.
On comprendra que les 'modèles originaux représentés par les dessins ne sont que des exemples, et que l'invention n'est en aucune fagon limitée à la création de moules dont les cavités ont ces formes particulières. De plus, alors que le modèle original est décrit dans chaque cas comme étant incrusté dans un bloc de support en plâtre ou similaire, l'emploi d'un tel support. en plâtre n'est pas essentiel dans chaque cas, La manière particulière d'appliquer la membrane étirable successivement à différentes parties choisies du
<Desc/Clms Page number 10>
en métal du genre représenté figure 1.
Bien que le procédé ait été indiqué comme s'appli-' quant à, une seule via ou autre article similaire, il est néanmoins entendu qu'on peut se servir simultanément d'un grand nombre de modèles si on le désire. Par exemple, une certaine quantité de modèles tel que celui représenté figure 1 peuvent l'origine être disposes côte à cote avec la bande 25 s'étendant dans toutes les fentes alignées des têtes des modelés * L'article en cire qui est finalement coulé dans le moule de la figure 6 consisterait alors en une série de pièces de cire reliées) si on s'est servi d'un orifice 30 commun) par un morceau de cire les faisant communiquer entre elles.
On remarquera que la ba,nde de métal 25 est elle- même employée dans le moule de la figure 6. On peut donc con- sidérer cette bande comme une partie de moule créée ou faite séparément et conçue pour s'adapter étroitement dans un creux du modèle original, en l'espèce, la fente 23.
A titre de nouvel exemple concernant l'emploi d'une partie de moule spécialement faite, un modèle 32 est repré- senté figure 7, dans lequel se trouve une cavité transverse,le 33 de plus grande profondeur.
Pour la mise en pratique du présent procédé en ce qui concerne le modèle 32, une partie séparée de moule 34 est d'abord faite par nimporte quel moyen approprié, la partie 34 étant conçue pour s'adapter étroitement dans la cavité 33. Elle peut s'étendre dans la profondeur entière de la cavité 33, ou être plus courte que cette dernière, suivant les besoins. Dans le cas représenté, la partie de moule 34 est conçue pour a,voir une profondeur sensiblement égale à celle de la cavité 33, et les extrémités opposées de la. partie 34 sont légèrement convexes.
La partie de moule 34 est d'abord mise en position à l'intérieur de la, cavité 33, donnant ainsi un modèle augmen-
<Desc/Clms Page number 11>
modèle original, et de mouler successivement des parties de moule complémentaires par pression contre la membrane, dépend dans une large mesure des contours et de la nature de la cavité de moule désirée,.Dans chacun des oas, toutefois, le moyen de séparation est constitué par une membrane d'épaisseur inappréoiable, librement extensible.
Le mot "inappréciable" s'entend pour une membrane aussi mince qu'il est possible de l'obtenir, et, de préférence, n'ayant pas une épaisseur supérieure à vingt-cinq millièmes de millimètres (0 m/m 025) Une membrane en caoutchouc dont l'épaisseur normale est de vingt-cinq millièmes de millimètre (0 m/m 025) a donné des résultats éminemment satisfaisants comme moyen de séparation de ce genre spécial dans la fabrication d'une grande variété d'articles moulés différents avec circonvolutions fines et aiguës, reliefs et creux.
Une telle membrane doit être différenciée de l'élément d'espacement décrit dans le brevet des.Etats Unis d'Amérique N 1,834.123 dont le but est non seulement diamétralement opposé à celui pour lequel la pré- sente membrane est employée, mais dont l'épaisseur quoique faible, doit nettement et de propos délibéré être d'uhe valeur appréciables
En'général, on comprendra que les détails décrits et représentés ici peuvent être modifiés par des praticiens versés en la matière sans pour cela s'écarter de l'esprit et de la portée de la présente invention. L'intention est donc que ces détails, à moins d'indication contraire, soient interprétés comme constituant des exemples et nullement dans un sens.limitatif.
REVENDICATIONS
1- Procédé de fabrication de moules de coulée dont la cavité de moulage.doit avoir d'une façon précise la forme d'un modèle caractérisé en ce que pour obtenir une
<Desc/Clms Page number 12>
partie de moule on recouvre la. pa,rtie correspondante du modelé d'une membrane extensible extrêmement mince et on moule par-dessus cette membrane la partie de moule voulue sous une pression suffisante pour faire pénétrer cette mem- brane à fond dans les moindres anfractuosités du modèle.
2 - Procédé suivant la revendication 1 dans lequel la même membrane est utilisée plusieurs fois de suite pour mouler les différentes parties de moule correspondant à, un même modèle, celui-ci étant à chaque fois placé directement dans une partie de moule précédemment fabriquée et la mem- brane étant placée sur la portion dudit modèle saillant-hors de cette partie de moule.
<Desc/Clms Page number 13>
BRUXELLES.-
Nous avons déposé le 25 février 1948 une demande de brevet pour : "Procédé de fabrication des moules de coulée creux".
Cette demande a été introduite aux Etats-Unis d'Amérique le 27 septembre 1941 au nom de Eric H.ZAHN.
Ci-inclus, nous vous remettons une déclaration dtayant droit par laquelle Monsieur Eric H. Zahn autorise la demanderesse à déposer la demande de brevet belge à son nom.
Ci-joint, nous vous remettons également un timbre fiscal de 30 francs en paiement de la taxe due pour les régularisations de l'espèce.
Veuillez agréer, Monsieur le Directeur, nos salu- tations distinguées.
<Desc / Clms Page number 1>
Method of manufacturing hollow casting molds "The present invention relates to molding in general.
EMI1.1
and more'partiaulièrment to the improvements in the art of making hollow casting molds, 'The invention relates to molds of the well known type, of the multi-piece type, whose moldability has substantially the same configuration and, same volumetric proportions as a predetermined model ,, and whose internal surface follows the shapes of said model.-the mold being intended
EMI1.2
to serve-to, réati. <? 7-r: raj; 101.e 'to be sunk there *' '.' : Usage. particular d môu.ej does not enter pey oons1fteration ', = ¯Ç. iJ!: ....:. ".- '"' r: ... "..
Pr lnc ipale but .l, (invent16, st 'partioulièJ! Ely useful for.
, .. ". f '1' -'-- :; <.:;: t: f:;. h,, ¯ the production of the ult: l: p'r1hpp, - metal of preteren ().) arranged for sery (i lg '# 1: fiǵµ # 1 #.; ### summer, oréation da.rioleà' molded vo.atils. or uâi'b3ég = to serve the same dice; '; µ =, ( (molded vQa.t ': S: ls. fBi'P; t,.' dya.nt serve them ... even to, from:,.; ::., - \:
models, "with 'wax kedu'-e.ff'-' ion of pigt molds
<Desc / Clms Page number 2>
or similar heat-resistant material,
By means of the present invention, it is possible to make a mold in several parts including the. internal surface conforms with rare precision to the details of the original model's shapes. Metallic objects such as screws or other threaded elements, or similar objects with relatively thin or sharp convolutions, edges or hollows, may be used, according to the present invention , original patterns without appreciable loss of detail, fineness or precision during the transfer of such configurations to the interior surface of the mold thus produced.
Accordingly, the present invention makes it possible to manufacture in quantities and by molding methods many different types of articles, the nature or configuration of which heretofore made impracticable their production as moldings. When the material of which they are to be made is extraordinarily hard and resistant, as is the case with many alloys possessing the characteristic of resisting heat, the present proceeds become particularly valuable, for it obviates the need for forging, stamping or machining.
This invention therefore makes it possible to manufacture a wide variety of different articles with certain special moldable alloys which, owing to their extreme hardness and resistance, or to their other qualities, would not be capable of being treated practically by machining. , by stamping or other similar process,
The improved process, which is the object of the invention, is based on the application, as a means of separation, of a freely extensible membrane of practically inappreciable thickness, ie. - say as small as it is possible to obtain, for example, a rubber sheet of which 1 normal thickness is approximately twenty-five
EMI2.1
thousandths of a milllmetro. (0 "m / m o35l 'Ôtl moina.
Such a
<Desc / Clms Page number 3>
The sheet, once stretched, is reduced in thickness to an even greater degree, often in practice exhibiting an invaluable thickness of only five thousandths of a millimeter (0 m / m 005) or even less.
According to the invention, such a membrane is applied to a selected part of the original model and a mold part is then molded against the part of the model covered with the membrane. The advantage obtained results from the fact that the space included between the mold part and the model is nowhere of zero thickness, nor greater than the thickness.
invaluable normal of the membrane,
For comparison, it will be noted that no means of separation, whether liquid or solid, will produce such a desirable result, because inevitably there will be accumulations of undesirable thickness in the hollow of the model (transferring thus a blunt outline, imprecise at the part of the mold) and also because it tends to be completely erased from the reliefs of the model (thus failing to its role of-means of separation).
The present membrane, on the other hand, plays its part well as a means of separation to its full extent, regardless of the degree of its stretching, and even the finest and most acute model configuration details are always present. transferred with precision and fidelity to the part of the mold being prepared,
The present membrane offers a further advantage, since its application as a means of separation allows the production of a mold part having its partial surfaces exaotably parallel or having similar contours which, ordinarily, would require to be undercut to perish. - put the separation of the mold part from the model,
The flexible nature of the present membrane, even when stretched, facilitates such separation and makes it unnecessary to give the model undercut for this purpose.
<Desc / Clms Page number 4>
In some cases, when the model has a cavity, it may be desirable, as a preliminary operation, to independently prepare a mold part designed to fit closely in said cavity and to dispose that mold part in the cavity so as to. train an augmented model. The independently prepared mold part subsequently separates from the pattern and comes into corresponding contact with the complementary mold parts produced.
In the accompanying drawings, we have chosen in order to explain the invention, two typical objects which can be treated harshly, one being a screw, the other a part of arbitrary shape having a relatively deep cavity. In the drawings: Figure 1 is a perspective view of an original model given by way of example.
Figure 2 is a plan view of the model mounted, to begin with, on a suitable stand.
Figure 3 is a cross-sectional view taken substantially along line 3-3 of Figure 2, showing the present special membrane in position,
FIG. 4 is a view similar to FIG. 6 showing the making of one of the mold parts.
Figure 5 is a similar cross-sectional view showing how another of the mold parts was produced.
Figure 6 is a similar cross-sectional view showing the resulting mold.
FIG. 7 is a view of another example of an original model with a special mold part intended to be associated with it; and
Figures 8 to 12 are views corresponding to Figures 2 to 6 respectively, showing how the model of Figure 7 is used.
<Desc / Clms Page number 5>
Model 20 of Fig. 1 can be viewed as an actual specimen of the molded metal article to be subsequently manufactured in quantities. The example chosen is an elongated element with a threaded portion 21 and a head 22 slit transversely at 23; it represents a type of screw widely used in bone surgery.
The first step in practicing the present method is to model in a suitable manner. This is preferably accomplished by embedding it in a block of plaster 24, or any suitable mounting material, the model being embedded only up to. competition of a suitably chosen degree which depends on its configuration. In the case of a screw of the type shown, it is preferable to embed it substantially in half so that only its upper half is exposed.
If it is a screw, it is also preferable to add thereto a thin strip of metal 25 fitting well the slot 23, this metal strip also being partially embedded in the plaster as shown more clearly. in figure 3.
The plaster block 24 can also be provided with one or more suitable cavities 26 to be used to form one or more registration projections on the mold parts to be produced.
@
Once the model has been properly encrusted, the next operation consists in applying to its exposed surface a special membrane 27. This membrane is made of a freely extensible material and it is purposely chosen to have an invaluable thickness, ie. That is, as small as possible. Applicants have found that a rubber sheet having a normal thickness of about twenty-five thousandths of a millimeter (0 m / m 025) or even less is suitable in the present invention. case. We keep this sheet or
<Desc / Clms Page number 6>
membrane in position by its margins by any suitable means.
A mold part 28 is then made by molding the metal of this mold part against the surfaces covered by the membrane. The mold part can be made of any suitable material and the Applicant has found satisfactory in doing so. It is practical to use a low melting temperature alloy, such as bismuth-tin alloy consisting of approximately sixty parts of tin and forty parts of bismuth. The melting point of such an alloy is approximately between 1500 and 200 centigrade.
This temperature is insufficient to have a destructive effect on a rubber sheet. Whatever material is used for the production of the mold part, it must of course be chosen so that its melting point is at a temperature below any temperature liable to damage or deteriorate the particular material. which may consist of the membrane.
The molding operation of the mold portion 28 is generally performed in a suitable container or other support (not shown) in order to provide a convenient profile to the side walls. A substantially rectangular container is generally satisfactory.
The molding of the mold part 28 is carried out under pressure. By "pressure" Applicants mean to refer to a force sufficient to stretch the membrane firmly against the pattern and in precise accordance with the configurations. tions of the model surface. Although this "pressure" of the membrane against the pattern can be exerted in different ways, and although the pressure can be varied to suit different needs, we have found that a molten tin-bismuth alloy. , of the kind already mentioned, can be easily molded under approximate pressure
<Desc / Clms Page number 7>
from 5 to 6 kilograms per square centimeter. In some circumstances the weight of the metal itself may be sufficient to produce the necessary "pressure".
The molding of the mold part produces a stretch of the membrane 27 such that it conforms precisely to all the reliefs and depressions of the underlying surface. The stretching of the membrane may reduce its thickness to as little as five thousandths of a milli meter (0 m / m 005), or even less, and yet in no place does the thickness become zero, Accordingly, the contours transferred to the internal face of the mold part 28 constitute an accurate negative reproduction of the contours of the original model.
For example, the very sharp reliefs of the screw thread part 21 of the model produce depressions of corresponding fineness in the mold part 28; and even the most delicate depressions of the model produce corresponding and precise reliefs in the mold part., This desirable result is obtained without any danger that the material of the mold part does not adhere to the model, since the membrane serves as a , continuous means of separation without interruption throughout its extent,, After completing the mold part, the parts are separated and the plaster block 24 can be set aside.
Part 28 then serves as a support for the model 20, the latter being lying directly in part 28, as shown in FIG. 5, without an intermediate membrane,
In order to facilitate understanding of the relationship between Figures 4 and 5, the mold part 28 has been referred to in each of these figures as "Mold part A".
To produce the complementary "Mold Part B", the membrane 27 is again laid over the module and the exposed surface of part 28, and the mold part 29 is then molded against the surfaces covered by the membrane. casting is
<Desc / Clms Page number 8>
again, with an appropriate pressure of the membrane 27 against the model, and a similar stretching of this membrane occurs
It is naturally understood that the surface of the model on which the membrane is applied in the. Figure 5 is the. surface that was previously embedded in plaster 34,
The process shown in Figs. 8-5 therefore gives an example of one of the essential features of the present invention, which may be indicated in general terms as consisting in applying the present special separating means successively to. selected different parts of the model and successively molding complementary mold parts against the parts of the model covered with a membrane.
The resulting mold is shown in figure 6.
It is multi-part and hollow and suitable for creating an article to be molded into it. For this purpose one or more suitable orifices are made either during the. production of the mold parts either afterwards. The Applicant has shown, by way of example in FIG. 6, a trans orifice. versal 30 communicates with a cavity 31 disposed along the interior surface of the mold portion 29 and which communicates with one end of the. oa. avoided the mold.
As previously indicated that the particular use for which the mold is intended is optional, but the present invention is particularly useful if the mold of Fig. 6 is repeatedly used as the main mold. injection in which wax models are molded.
Each of these models, when completed, has the same shape as that shown in Figure 1, and is itself intended to serve as a "lost wax" model to subsequently create a heat resistant plaster or similar casting mold. , I is the last mentioned mold which is ultimately used to produce a casting
<Desc / Clms Page number 9>
This model can then be mounted in any suitable manner and it has been indicated how it can be embedded in a plaster block or a support 35. A freely extensible membrane 36, of invaluable thickness is then applied on the augmented model and the "mold part 0" is then molded against this membrane, as shown in figure 10.
The parts are then separated, block 35 set aside, the augmented model is lying in mold part C, and membrane 36 is again applied to the exposed parts of the augmented model and mold part 0 *. The complementary "mold part D" is then molded, as shown in figure'll.
-
Finally the mold part 34 is separated from the model 32 and assembled in a corresponding position with the complementary mold parts 0 and D as shown in figure 13. The convexity originally given at the ends of the part 34 will have produced corresponding hollows in the mold parts 0 and D which facilitates the positioning of the mold part 34, as shown in figure 12.
One or more suitable pouring holes 37 are provided, and the mold of FIG. 12 is ready to be used for the molding of articles, either of wax or of any other desired material.
It will be understood that the original models shown by the drawings are only examples, and that the invention is in no way limited to the creation of molds whose cavities have these particular shapes. In addition, while the original model is described in each case as being embedded in a block of plaster or the like, the use of such a support. plaster is not essential in each case, The particular way of applying the stretch membrane successively to different selected parts of the
<Desc / Clms Page number 10>
metal of the kind shown in Figure 1.
Although the method has been indicated to apply to a single via or the like, it is nevertheless understood that a large number of models can be used simultaneously if desired. For example, a number of models such as the one shown in Figure 1 may originally be placed side by side with the band 25 extending into all of the aligned slots in the heads of the models. The wax article which is finally cast into the mold of FIG. 6 would then consist of a series of pieces of wax connected) if a common orifice 30 was used) by a piece of wax making them communicate with each other.
It will be appreciated that the metal strip 25 is itself employed in the mold of Figure 6. This strip can therefore be viewed as a mold part created or made separately and designed to fit tightly into a hollow. of the original model, in this case, the slot 23.
As a further example relating to the use of a specially made mold part, a model 32 is shown in FIG. 7, in which there is a transverse cavity, 33 of greater depth.
For the practice of the present method with respect to the model 32, a separate mold part 34 is first made by any suitable means, the part 34 being designed to fit tightly in the cavity 33. It can be made. extend into the entire depth of the cavity 33, or be shorter than the latter, as required. In the case shown, the mold part 34 is designed to a, see a depth substantially equal to that of the cavity 33, and the opposite ends of the. part 34 are slightly convex.
The mold part 34 is first put into position inside the cavity 33, thus giving an increased pattern.
<Desc / Clms Page number 11>
original model, and successively molding complementary mold parts by pressing against the membrane, depends to a large extent on the contours and the nature of the desired mold cavity. In each of the oas, however, the separation means is constituted by a membrane of incomparable thickness, freely extensible.
The word "inappreciable" is understood to mean a membrane as thin as it is possible to obtain it, and, preferably, not having a thickness greater than twenty-five thousandths of a millimeter (0 m / m 025). rubber membrane having a normal thickness of twenty-five thousandths of a millimeter (0 m / m 025) has given eminently satisfactory results as a means of separation of this special kind in the manufacture of a wide variety of different molded articles with fine and sharp convolutions, reliefs and hollows.
Such a membrane is to be distinguished from the spacer disclosed in United States Patent No. 1,834,123, the purpose of which is not only diametrically opposed to that for which the present membrane is employed, but whose purpose is not only diametrically opposed to that for which the present membrane is employed, but whose purpose is thickness though small, must clearly and deliberately be of appreciable value
In general, it will be understood that the details described and shown herein may be varied by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention. It is therefore the intention that these details, unless otherwise indicated, be interpreted as constituting examples and not in a limiting sense.
CLAIMS
1- A method of manufacturing casting molds, the mold cavity of which must have precisely the shape of a model characterized in that to obtain a
<Desc / Clms Page number 12>
part of the mold is covered. The corresponding part of the model is an extremely thin extensible membrane and the desired mold part is molded over this membrane under sufficient pressure to cause this membrane to penetrate fully into the smallest crevices of the model.
2 - The method of claim 1 wherein the same membrane is used several times in succession to mold the different mold parts corresponding to the same model, the latter being each time placed directly in a mold part previously manufactured and the membrane being placed on the portion of said model protruding-out of this mold part.
<Desc / Clms Page number 13>
BRUSSELS.-
We filed on February 25, 1948 a patent application for: "Manufacturing process of hollow casting molds".
This request was made in the United States of America on September 27, 1941 on behalf of Eric H. ZAHN.
Herewith, we provide you with a declaration of rightful claimant by which Mr Eric H. Zahn authorizes the applicant to file the Belgian patent application in his name.
Enclosed, we also give you a fiscal stamp of 30 francs in payment of the tax due for the regularizations of the species.
Please accept, Mr. Director, our best regards.