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On sait que, pour fabriquer des coquilles de moulage, on coule ha- bituellement sur un modèle métallique chauffé, un mélange de sable et d'un liant résineux thermo=durcissable constitué généralement par une résine phénolformaldéhyde. Sous l'effet de la chaleur dégagée par le modèle, le liant résineux fond et passe à l'état solide, durci, le sable se trouvant lié en un corps rigide dur qui pe être détaché du modèle en tant que coquil- le de moulage finie; de telles coquilles fournissent, lorsqu'elles sont as- semblées, des moules de coulée dans lesquels on peut couler des pièces mé- talliques d'une grande précision.
En tenant compte du point de ramollisse- ment et des autres propriétés du liant résineux, la température à laquelle le modèle métallique est chauffé doit être maintenue aussi élevée que pos- sible, pour abaisser à une valeur minimum le temps nécessaire à la réalisa- tion de chaque coquille de moulage. Normalement, on utilise des températu- res allant de 200 C à 300 Ce
Le modèle métallique à partir duquel on peut mouler une grande quantité, presque illimitée, de coquilles de moulage, est réalisé usuelle- ment par un travail d'enlèvement de copeaux pratiqué sur une pièce coulée, dont la réalisation est par suite extrêmement coûteuse,.
La présente invention consiste à réaliser un modèle à partir d'u- ne résine époxy. Elle permet d'obtenir des résultats remarquables bien qu'une résine époxy soit une matière initiale organique et bien que le mo- dèle ait à subir en cours d'utilisation un chauffage répété à des tempéra- tures de 180 C et 220 C et même souvent à des températures supérieures. En outre, un tel modèle ne montre pas de déformation notable de sa forme, même après des chauffages et des refroidissements alternés, répétés de façon fré- quente.
Selon la présente invention, pour obtenir des coquilles de moula- ge, on applique sur un modèle chauffé une couche constituée par un mélange de sable et d'un liant résineux thermo-durcissable, ledit procédé étant caractérisé par le fait qu'on utilise un modèle constitué par une masse de résine époxy.
La masse de résine époxy à l'aide de laquelle le modèle est for- mé renferme avantageusement une fraction assez importante de charges inor- ganiques, par exemple de 50% à 500% rapporté au poids de la résine époxy; de préférence ,on utilise une charge inorganique possédant une haute con- ductibilité thermique. On obtient des résultats remarquables en utilisant comme charge de la poudre de fer ou de la poudre d'aluminium, et ce en une quantité allant de 100% à 500%, rapportée au poids de la résine époxy. Une charge fournissant de très bons résultats quant au retrait est la poudre de quartz, bien que cette dernière charge soit moins avantageuse en ce qui a trait à la conductibilité thermique.
Les meilleurs résultats sont obtenus en durcissant la résine époxy dont le modèle est fait, en présence d'une polyamine aromatique, par exemple en présence de bis-(p-aminophényl)-métha- ne. On peut aussi utiliser d'autres durcissants capables de conférer à la résine durcie une résistance élevée à la chaleur,par exemple le dianhydride de l'acide pyroméllithique ou l'anhydride de l'acide chloréniqueo Pour augmenter la résistance mécanique du modèle ou de certaines parties du mo- dèle, on peut incorporer des tissus de verre et/ou des mèches de fibre de verre non retordues ("rovings"), qui sont imprégnés de résine époxy.
Le modèle formé en résine époxy peut être fabriqué par coulée à peu de frais ; coulée dans un moule en plâtre, par exemple dans un moule en plâtre séché de part en part et de préférence calciné, on obtient un de- gré élevé de précisiono Pour fabriquer le moule en plâtre, on peut utili- ser un modèle constitué par une substance facile à travailler, par exemple en bois, relativement bon marché à fabriquero Les meilleurs résultats,
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lors de la formation ultérieure du modèle en résine époxy, sont obtenus en chauffant le moule en plâtre à une température comprise entre 50 C et 80 C avant que la résine ne soit coulée dans le moule.
Avant la coulée, il est avantageux de chauffer le mélange résineux à une température comprise entre
50 C et 80 C pour abaisser de cette manière la viscosité et par suite facili- ter la coulée dans tous les creux du moule en plâtre. Si pour une raison quelconque, on doit fabriquer plusieurs modèles identiques, il est alors avantageux que le moule servant à la coulée de ces éléments ne soit pas coulé en plâtre, mais déjà en résine époxy. Le moule peut alors être utilisé pour plusieurs coulées, Même lorsque, entre les diverses coulées, le moule est entreposé pendant un certain temps, il ne change pas de dimensions et fournit des moulages toujours identiques.
L'invention est décrite plus en détail dans les exemples non limi- tatifs qui suivent, dans lesquels le s parties s'entendent en poids; les températures sont indiquées en degrés centigrades.
Exemple 1
A partir d'un modèle en bois, on réalise un moulage en plâtre, On sèche à fond le moulage en plâtre et, de préférence, le calcine; on traite ensuite sa surface avec un vernis à base de cire, puis avec une grais- se à base de silicones, cette dernière servant d'agent de séparation pour la résine époxy.
On fait fondre 27 parties de bis-(p- minophényl)-méthane et les ajoute à 100 parties d'une résine époxy liquide[préparée-à partir de 2,2'- bis-(p-hydroxyphényl)-propane et d'épichlorhydrine, et présentant une vis- cosité de 150 poises à 20 ].La résine-époxy a été préalablement chauffée à 70 ; elle présente à cette température une viscosité suffisamment basse pour permettre de délayer le bis-(p-aminophény1)-méthane. On ajoute 200 parties de poudre d'aluminium granulé d'une grosseur de grain telle qu'elle passe au tamis à 79 mailles par cm [200 mesh (B.S. 410)] et verse ensuite le tout dans un moule en plâtre chauffé à 75 .
On laisse reposer pendant 24 heures à la température ambiante, puis chauffe le moule en plâtre ren- fermant- la résine pendant une heure à 40 , pendant une heure à 60 et fina- lement pendant une heure à 180
Lorsqu'on ouvre le moule, on obtient un modèle en résine époxy très bien reproduit. On chauffe le modèle de façon répétée à une température de 200 à 250 , en le recouvrant chaque fois d'une masse utilisée habituelle- ment pour coquilles de moulage, constituée par du sable et par un liant à base d'une résine phénol-formaldéhydeo On obtient ainsi une série satis- faisante de coquilles de moulage..
On obtient des résultats analogues en remplaçant la poudre d'alumi- nium par de la poudre de fer présentant la même grosseur de graine
Exemple 2
On prépare un moulage en plâtre et le traite comme on l'a indiqué à l'exemple 1.
On mélange,par un broyage poussé, 30 parties de dianhydride de 1' acide pyroméllithique avec une partie d'une charge thixotrope, par exemple du produit vendu dans le commerce sous la marque "Aérosil". Le durcissant ainsi obtenu est coulé dans un mélange de 100 parties de la résine époxy décrite à l'exemple 1 et de 500 parties de poudre de fer d'une grosseur de grain telle qu'elle passe au tamis à 79 mailles par cm [200 mesh (B.S.
410)J ; la température du mélange est maintenue à 80 pour assurer une répar- tition convenable du durcissant.
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Le mélange de résine et de durcissant est alors versé dans le moule en plâtre préchauffé à 75 , puisil est durci pendant 20 heures à 200 .
Lorsqu'on ouvre le moule, on obtient un modèle en résine époxy très bien re- produit à partir duquel on peut obtenir des coquilles de moulage ainsi qu'il a été décrit à l'exemple 1.
Un modèle ainsi fabriqué possède une résistance extrêmement élevée aux déformations thermiques; il peut être chauffé de façon répétée à des températures de 250 à 280 sans être endommagé.
On obtient des résultats analogues en remplaçant la poudre de fer par de la poudre d'aluminium.
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