BE582864A - - Google Patents

Description

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  Procédé de préparation de sable à noyau avec comme liant une résine artificielle. 



   Il est connu de lier le sable à noyau, comme celui utilisé pour l'obtention de noyaux de fonderie, à l'aide de résines artificielles. Comme liants on utilise par exem- ple des résines phénol-formaldéhyde. L'emploi d'une telle résine artificielle ;rend toutefois nécessaire le durcisse- ment du noyau de fonderie au four à des températures éle- vées. Il est connu en outre de faire intervenir comme liants dans le même but des polyesters non saturés, mélan- gés à des dérivés éthyléniques copolymérisables, en parti- culier à du styrène. De durcissement peut dans ce cas se faire à la température ambiante en employant comme cata- 

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 lyseur un peroxyde organique et comme accélérateur une amine tertiaire ou respectivement un composé métallique. 



  Ce procédé présente toutefois divers inconvénients. La volatilité du styrène, après le temps de façonnage du sable contenant du liant, mélangé et terminé, produit de grandes variations dans le comportement du durcissement après l'ad- dition du catalyseur et de l'accélérateur, qui se tradui- sent par des différences de solidité correspondantes des noyaux de fonderie obtenus. Un autre inconvénient vient de la quantité, nécessaire pour lier, du polyester non sa- turé, qui est d'au moins 5% dans le mélange terminé. Par suite de cette teneur en liant relativement élevée, le noyau de fonderie possède une mauvaise résistance en vert (résistance du noyau frais directement après l'enlèvement de la plaque de moulage). 



   On vient de découvrir que ces inconvénients dans l'emploi comme liants de certains polyesters non saturés déterminés, exempts de monomères, ne se produisent pas. 



  Ces polyesters sont les produits d'estérification d'acides dicarboxyliques Ó. ss -non saturés avec des glycols ali- phatiques contenant au moins un groupe éther, et ils pos- sèdent une   viscosité   à 50 C de 2000 à 70.000 cP. Ces polyesters peuvent être modifiés par introduction par con- densation d'autres alcools polyvalents et/ou acides poly- carboxyliques. Comme acides   dtarboxyliques     q,)-non   satu- rés, en peut par exemple employer de l'acide ou anhydride maléique, de l'acide fumarique, de l'acide citraconique, de l'acide itaconique, de l'acide métaconique.

   Des acides polycarboxyliques que l'on peut faire intervenir pour la modification des propriétés des polyesters non saturés sont entre autres l'acide succinique, l'acide adipique, l'acide sébacique, l'acide ou anhydride phtalique, l'acide téréphtalique et l'acide isophtalique. Comme glycols con- 

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 viennent ceux avec des atomes d'oxygène éthérés,   conme   par exemple le di-, le tri-, tétra-, penta-, hexa-, hepta-, octaéthylène glycol, le di-,   tr-,   tétra, penta-, hexa-, hepta-, octa- propylène glycol. A côté de ces glycols on peut employer d'autres glycols aliphatiques comme par exemple l'éthylène glycol, le 1,2- ou 1,3- propylène glycol, le 1,3-butylène glycol, le 2,2-diméthylpropane diol (1,3). 



   On peut ajouter aux polyesters des stabilisants comme par exemple l'hydroquinone ou autres composés polyhydroxylés aromatiques, à raison d'environ 0,005 - 0,2% 
On peut entreprendre la préparation du sable à noyau de fonderie de manière diverse. Suivant une forme d'exécution, on traite le sable avec un accélérateur dis- sous dans un solvant, comme par exemple du naphténate de cobalt ou une amine tertiaire. Pour le façonnage propre- ment dit on mélange le sable ainsi préparé avec le poly- ester, lequel contient déjà le peroxyde en solution ou en dispersion. Suivant une autre forme d'exécution on mélange le sable d'abord avec le polyester contenant l'accélérateur, que l'on a éventuellement déjà chauffé, puis vient le trai- tement proprement dit avec le peroxyde.

   Suivant la nature du polyester, du peroxyde, de l'accélérateur et de la quan- tité utilisée de ces produits, les additifs font prise à la température ordinaire différemment vite. C'est pourquoi on peut faire varier le temps de durcissement suivant la production   d'Orne   pièce coulée déterminée à confectionner et suivant les divers procédés et appareils de fonderie y afférents. En cas de nécessité on peut accélérer le dur- cissement final par un apport supplémentaire de chaleur, par exemple par une irradiation infrarouge.

   La teneur en résine n'est pas limitée à un intervalle déterminé ;   quantités supérieures à 5% qui, dans le cas des polyesters   non saturés contenant du styrène cités au début, conduisent 

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 à une baisse de la résistance en vert, peuvent en raison de la très haute viscosité des polyesters non saturés purs revendiqués être dépassées sans que se manifeste une baisse de ces propriétés. 



   Dans les exemples qui suivent les parties rensei- gnées sont des parties en poids. 



  Exemple 1 - 
On chauffe 174 parties d'acide fumarique dans 160 parties de diéthylène glycol à 190-195 C en faisant passer de l'anhydride carbonique, jusqu'à ce que l'eau formée au cours de la condensation soit essentiellement éliminée par distillation. Puis, on applique peu à peu un vide allant jusqu'à 30 mm de Hg et l'on chauffe encore pendant deux heures dans ces conditions. A 100 parties de ce polyester on ajoute 0,005 partie d'hydroquinone. Le polyester possède une   viscosité   à 50 C de 38.000cP. 



   On traite 1000 parties de sable de moulage avec une partie d'une solution à   10%   de naphténate de cobalt dans du toluène et on libère le sable des restes de solvant encore présent, après entreposage d'un jour à la   tempéra-   ture ambiante, par un séchage de plusieurs heures à environ 90 C. On agite 10 parties du polyester avec une partie de peroxyde de méthyléthylcétone (à 50% dans du phtalate de diméthyle), puis on les mélange au sable ayant reçu le prétraitement cité. Vient ensuite le moulage suivant des procédés connus, par exemple au moyen d'une caisse à noyaux ou d'une plaque de moulage.

   La charge se gélifie au bout d'environ 60 minutes, en comptant à partir du moment où on a exécuté le mélange et, après de nouveau 90 minutes.il durcit, à un point tel que le noyau de fonderie confection- né est susceptible   d'être   employé pour la   coulée     d'un   métal. 



    Exemple 2 -    
Suivant les indications de l'exemple 1, on condense 

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147 parties d'anhydride maléique et 160 parties de   diéthy-   lène glycol en un polyester non saturé. A 100 parties de ce polyester on ajoute 0,005 partie   d'hydroquinonc.   Le polyester possède une   viscosité   à 50 C = 42,000 cP. 



  Dans 20 parties du polyester on dissout 0,2 partie de naphténate de cobalt et, après chauffage à environ 60 C, on brasse le mélange avec 1000 parties de sable à mouler. 



  En vue de l'obtention du sable à noyau prêt à l'emploi on répartit 2 parties de peroxyde de méthyléthylcétone (à 50% dans du phtalate de diméthyle) dans le mélange sable- résine-promoteur ainsi préparé d'avance. Le moulage vient ensuite, En comptant à partir du moment du mélange, la charge se gélifie à la température ordinaire après environ 170 minutes et, après de nouveau 90 minutes, elle durcit à un point que le noyau de fonderie confectionné peut ser- vir pour la coulée d'un métal. 



  Exemple 3 - 
Suivant les indications de l'exemple 1, on condense 69,6 parties d'acide fumarique et 90 parties de triéthylène glycol en un polyester non saturé. A 100 parties de ce polyester on ajoute 0,005 partie d'hydroquinone. Le poly- ester possède une viscosité 1 à 50 C = 16. 700 cP. Dans 15 parties du polyester on dissout 0,15 partie de naphté- nate de cobalt et on mélange cette préparation avec 1000 parties de sable à mouler. Pour la fabrication du sable à noyau de fonderie prêt à l'emploi on répartit 1,5 parties de peroxyde de méthyléthylcétone (à 50% dans du phtalate de diméthyle) dans le mélange sable-résine-promoteur ainsi préparé d'avance. Vient ensuite le moulage.

   La charge, à partir du moment où l'on a fait le mélange, se gélifie à la température au bout d'environ 80 minutes et, après de nouveau 90 minutes, durcit au point que le noyau de fon- derie terminé peut servir pour la coulée d'un métal. 



  Exemple 4 - 
Suivant les indications de l'exemple 1, on condense 

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 58 parties d'acide fumarique,   14,8   parties d'anhydride phtalique et 90 paries de triéthylène glycol en un polyester non saturé. A 100 parties de ce polyester on ajoute 0,005 partie d'hydroquinone. Le polyester possède une viscosité à 50 C de 7300 cP. Dans 10 parties de ce polyester on dissout 0,1 partie de naphténate de cobalt et on brasse ce mélange avec 1000 parties de sable à mouler. En vue de la préparation du sable à noyau prêt à l'emploi on répar- tit 1 partie de peroxyde de méthyléthylcétone (à 50% dans du phtalate de diméthyle) dans le mélange sable-résine- promoteur ainsi préparé d'avance. Vient ensuite le moulage. 



  En comptant à partir du moment où on a fait le mélange, la charge se gélifie au bout d'environ 90 minutes à la tempé- rature ordinaire et, après de nouveau 120 minutes, elle se durcit au point que le noyau de fonderie confectionné peut servir à la coulée d'un métal. 



    Exemple 5 -    
Suivant les indications de l'exemple 1, on condense   174   parties d'acide fumarique, 105 parties d'octaéthylène glycol et 90 parties de 1,3-butylène glycol en un polyes- ter non saturé. A 100 parties de ce polyester on ajoute 0,005 partie d'hydroquinone. Le polyester possède une viscosité t à 50 C =   46.000   cP. Dans 150 parties de ce polyester on dissout 0,15 partie de diméthyl-p-toluidine et on mélange cette préparation après chauffage à environ 70 C avec 850 parties de sable à mouler. Pour la prépara.- tion du sable à noyau de fonderie prêt à l'emploi on ré- partit 4,5 parties de pâte de peroxyde de benzoyle ( à   50%   dans du phtalate de diméthyle) dans le mélange sable- résine-promoteur ainsi préparé d'avance. Ensuite vient le moulage.

   La charge, en comptant à partir du moment du mélange, se gélifie à la température ambiante au bout d'environ 200 minutes et, après 24 heures de plus, se durcit au point que le noyau de fonderie terminé peut 

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 servir pour la coulée d'un métal.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de préparation de sable à noyau avec comme liant une résine artificielle, caractérisé en ce que l'on utilise comme liant des polyesters non saturés qui contien- nent à l'état condensé des acides dicarboxyliques D(, ss non saturés et des glycols aliphatiques qui possèdent au moins un atome d'oxygène éthéré, éventuellement à côté d'autres glycols aliphatiques ou acides polycarboxyliques.