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"Procédé et appareil de coulés sous pression". la présente invention concerne un procéda et un appareil de coulée sous pression pour fournir des pièces coulées sous pression compliquées dans lesquelles un noyau ayant un grand nombre de pièces séparées tint nécessaire.
Dans les pièces de coulée sous pression qui présentent des découpes ou des trous disposés , ou conformas de façon à ne pas pouvoir être évidés par le procédé classique en utilisant un noyau ' mobile ou fixe dans la matrice, on '8 admis en pra- tique do foire une partie de la cavité de matrice sous forme d'un noyau ayant, un grand nombrede
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picots d :tt'1eA aôparablee. le noyau. Il démontable" est îÎsser:1b6 à 1 extérhur de la machine et intro.
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duit !dant3 1 matrice 'en bloc.
Après la coulés le noya ept éjecte avop la pièce coulée, et ses par- ties eftnt enlevées dons un ordre particulier, an , laissant la pièce coulée avec les âéoaupes, orifi- ces falun, etc,$. L: pl'éaol1'te pratique concernant, 1 'tlt lisatiÓn noyaux démontables et de pièces , txt xisation de noyhttx ddmontablea et de pieoes de noyaux dFa7anables est décrite dans la publia . cation bDie Oa$t111g" (Coulée sous prenaïon) de ihn,11oehlel' :c:(rau Bill, 1951' Les inconvénients
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' du t8ta à noynu démontable sont indiqués dans
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la publication et leur. utilisation est déconseillée
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3*il est possiblo de réaliser cette pièce d'une autre façon quelconque.
Toutefois, la demanderesse
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a trouvé que tous les inconvénients âes noyaux
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'd6montz.blea peuvent lire surmontés, et que cette techni.que peut être rendue simple et trba intëraasante pour la coull-e eUB pression, si les pièoes
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des noyaux sont montées de la façon habituelle,
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puis enduitaa avec une masse provisoire envirorulante d*mie épaisseur nufi'3.aana pour maintenir les pièces enseable en bloc nvca 4j d'introduire leennemble dans la tcatriee, et l'enduit est tel qu'il reste avec la pièce aouléa lors du retrait des pièces du noyau.
.t'Un des problèmes actuellement reconnus
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dans l'utilisation des noyaux démontables 0 que le #étil provenant de la 'pièce coulée éabtre sous force de bavures entre les ...., éléments .... dU,ri?yau ce mdtz,l formant les bavures indésirables rend dans de nombreux cas trèe difficile la 8épataion:dtS pièces du noyau les unes des autres et de la pè-Qe
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coulée après l'éjection de le pia, e1'in'..oütr, v. '! .f 1 3.'darb,e et le finissage de la pièce eouléVj! y .-*, ## Y, r , -i ' -# sont rendus plia difficiles en maison dis' lignes 'it' fIe." ,1 de bavures supplémentaires et dss,'3pint|M9 .."1 pièce ooulée..1}n uti1eant la prdént.7ûvari'=ri, bzz >#*"/: - n, . *?#( - ..<-- toutes les lignes se'tavre du tr'.,'a4û,, mtvti ",# les parties d1 un. noyau Ù1m1f?ni}1i'iB', ,: #*- ..:
A # :it¯ '# "<ï-b * 4, '## ' $ et le métal injecte N vient ou,' it?J sonnet d'tme . d"" . ': k , I r t'g f .. ,3e=!rr jc 3$ iF ¯ - s t s, '" k '...4 . n: y, ..
$\}J't'coe onntinue-epxse's; ',asr'.i;.,- '''. l''' II.- ;'" \' .. * v- f . 7f 1* enduit. ' otduxt et eappli :'f :. u; dr' ' ...4-.-., %';-- y -T :- v.v; la machine à o<mlar aous prôepioa 'p0r;*ui'l8p%i .'\ tif a"ronrié' " "i;'it'l:Ó;i;:'i1n..::' tif approprié comme un pistolet 'i.,...'.. 1: -:--'1 et l'enduit appliqué, étant aows, u&e pr.. ;,j .. t1PPl\é, ét y .. ,'*-.- '' t'- '"< presque nltllé,- a peu tendance à JHi441rer 4a:.a la , '' j SV" # #"## ? ..f 1'" 1':.--- ligne de séparation comprise entre, les P'Î:,O;'$,,i:
aaaa,t3:a du. noyau draontable. .i:l\'1" su.'uza '" A 1. , ..1<, 'r
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très petite ..ervure d'une hauteur de qa3..qves ' ' . dizaines dit taisrons apparaît dne la pi6e oouléé pour momrer la ligne de détaarcation' entre bzz parties du noyau après qu'elles onc 4té enlevez-off
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de le jpica fini* r,n î 6,W-aler-ent constata que les noyaux
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démontable* présentent une durée en service relu-
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tivement courte étant donné qu'ils sont usés et 4i-odda par 1* action chimique ot thermique et par la forte preasion du' métal de coulée* Ainsi,
même bi les pièces lui constituent le noyau s'ajustent tfèa bien et trés étroitement lorsque le noyau est
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neuf quelques centaines de cycles de coulée peu-
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vent tju-.èofivo pour droder oa déformer les parties gwy4on qu'un remplacement devienne nécessaire. Xn les piuces du noyau d'une dtdrio-
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ration physique la présente invention fournit un
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)&oy$t4 partt dans une grande mesure iâ duréij 4n service des pièces d'un noyau démon- tabWf .
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Il est quelquefoio difficile de maintenir
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divëedot pièces -qui forment un noyau démontable tï il t'oaition pondant d'opération de ooulde, et dans où but i&s pteoeg so'nt munies habituellement de jointe en queua d'abondé compliques et précis par leaquelo 91104 sont mutuellement associëas et ajus- t3oe laN Uned aux autres et au reste de la matrice da façon rt.1 ne se produise sensiblement pas de tjauvetaentiors de la ooulde. Attendu que le métal fondu est aliund. ûuna la matrice à une grande
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vitesse et que la pression de coulée est norroaiep ment comprise ont,-le 420 et 700 k6/cm2, il n!ut- j . pas exceptionnel de constater qu'il s'est produit un déplacement des pièces du noyau démontable les unes par rapport aux autres.
Il suffit que ce dé-
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placement soit de quelques diaj,p-ea de microns z ' " pour rendre la pièce défectueuse 4ara da nombreux cas. La présente invention permet de fiîèr ttsa1 par- lies du noyau les unes aux autres* sous forme d'un ensemble complet et indépendant qui peut être assoclé au reste des éléments de la matrice avec la mené précision que celle à laquelle on pourrait
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s'attendre d'une seule pboo rapportée, liesiper- tiee du. noyau sont el étroitement ajustées et . . maintenues qu'il ne pénètre presque pas de .bavures entre allés dans les zones où aucun enduit n'est
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appliqué, et la ligne de division, bien qu'oll ' ;
soit visible dans la pièce coulée achetée, a une largeur et une hauteur de 2-5 à 50 nierons seule- ment.
Par conséquent, la présente invention se
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propose notamment de fournir - un procédé et nn' appmoeil pour couler
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aoua pression des pièces relativement ooap.igué par lesquels une série de pièces de matrice eêpà7A rablea cont: provisoirement asgooj.&8 en un settl.f \.
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corps de noyeu protégé pour être introduites dans une matrice de coulée sous pression ;
- un procédé et un appareil pour couler sous pression des pièces relativement compliquées, dons lesquels une série de pincée de matrice sépa- râblés Pont provisoirement associées au moyen d'un enduit protecteur métallique qui est transplanté par l'opération de coulée des pièces de matrice à la pièce coulée de façon que les pièoes de la matrice puissent être facilement enlevées de la pièce couina ;
- un procède et un moyen pour protéger et ainsi prolonger la dure en service des diverses pinças d'un noyau de coulée sous pression déconta- blet
D'autres avantage et caractéristiques de 1' invention ressort iront de la description qui va suivre, faite en regard des densins annexés dans lesquels la figure est uns vue en plan par-dessus éclatée des pièce constituant noyau de coulée tous pression démontable typique ;
la figure 2 est une vue en perspective éclatée des pièces représentées sur la fleure la .figure est une vue en perspective des pièces représentées sur la figure 2, en rela- tion asseblés;
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le figtara 4 .ot' 11nt y\tt . "".1'4.t... t dea pièces du noyau aprb41 1.' .n4.. Î .: . .' .J' le f1sur, 5 et 6 ont 4.. 00",,' îr 4j- veraulee à'vuw pièce coulée sahoyi , ia<Ji?tfeaï; ."'# verBcl.l"'d.'\.1.nl p1itc. OO,..Dhn"" ,i4.ti.:;;' r M.1. /. i1 dlenltv,#on 3üiP parti.. du.
M*'lffY t M,L =e$ 1,PY , 1 \ II. ... 1-:-'""' , -'i' figura ? est un. eoe le:im<îj) -..' J "' assez aoh61D1.1tique fi1ntrt lu r'11:i 9y.lY'Ç,,'1e *"'''''-' parties du noyau, et Y 9lbt*lilIFR tMate ât *ii1î1 5'' aA2 Sït . tormer uns p1oe oouJ..6. , ''13 ' r 'I . ,. # ?' J la figura 8 ##ii un, coup.! ,.if- lazzi ligne 8-3 de la figura 7,", ' S - ^p v , , ,y,rg .Y7: 4 a . ', .." x '$. x ) ,.
.# .# # ''±'?'< t 1t .f Les dessins montrant un -?ppar# il, 4 ti dv; ##'.- 4îî .:r.;'"'; -fHfe à couler ur, oy11n' pour:un.#to?" 6mM tUm,Mu% #. interne, et montrent: également 3.9 t..t;OS1 4u.n bzz bzz peut mettre en oeuvre le pyea4'la ,8-;'! .t.t er ions *1,;'-,.10 . s J,é.7s'yl, invention, ... , ," ':'t' ,1Vi,Ç #' 4. ' #/ < ;.: 1" ,J, #f Un noyau démontable ea't'tpat 4)M, l'..' ''' ' .. \. l la vue en plan par 4e sua de la .',t- ' $- ¯; jazz " # '% -m*:..1 l.(.;.: '.'Ii" , '{,-; perspective sur la figure , dane .a.'.rr.' las parties qui oon8t1tu.t lnoytt a..3.$ #&& âémonté#0a prévoit un corps 40t noya pïsj-pal ; -' . -±**'. "{t central 10 dont la base est 'oJ6- pour It / # J i "# y. 1-:: ....
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, reçue dans li2u partie d'éjection de 5-a aatwMg . ' z tu mode de fixation du noyau <ï<<aA'bable âaâ 1 # # matrice petit être le même cuae oa,c actu.,t- connu fin pratique. :i,tua.lemant, 11 cccprônd tm
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moyen pour maintenir le noyau dans une position
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,r.1QQ11. 4. le t1ce. ainsi qu'un moyen t&wt1 1* tisul * It 'encontre d'un d épia o scient laté-
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:râle
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le corps .p.rln.cipa1. 10 du noyau prisant è.a 12 qui supportent fies p1ooo$ latd. rlo'. c a d8rrt1è:re tQn duign6ee par 14. 15 et te;. Uat 'de pets provisoires ïtrûia eoaco deCO"JQ8 17e font a&j.!H.9 erttr deu 5i>eul nraï\ta 12 et sont introduits dans loe tl'.U8 18 ménacêi dans la base des pibesa latd- riaeo roapect1va dtt noyau$ des démises peuvent dt-re lNb;Ueu ou courtes, suivant le choix du cons- truc;tour.
Dana la forme représentée, les pidQ8 lat4raloo 14 et 16 du noyau présentent des saillies RC qui s'étendent dûna un sens porpendioulaire à l'axe de 1- pica principale 10 du noyau (qui est faxa Q&ntr01 de la piète coulée ainsi obtenue). ces s111ie3 coopèrent avec des noyaux fixes 22
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et 23 de matrice (figure 7) Pour former des passages
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d'dc1aion pour le cylindre du moteur dans la pièce
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coulée ainai obtenue. Si l'on n'utilisait pas la
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technique à noyau d4montable, ces pZ1saaces devraient être torttéo par des noyaux latitra*4x PQn6trant per- pendiculairement à l'axe de la natrioe et laissant les ouverture qui seraient alors reoowertea ou
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fermées au cours d'une opération ultérieure.
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Le noyau latéral raclant '5f'dno lleîm : pie représente, porte des saillies l{1Á:rles. : qui forceront d*a orifices d' éohaPP9m.ent en ooop6- vont avec une pioe de noyau fixe 26 (voir fitre 8). Les pièces de noyau fixes 22, 23 et 26 font
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e111ie à partir de la moitié d/ject-on de la - matrice d'une façon comme. ' * # , Le noyât, -démontable décrit jU,,ql.1"1ir diffère d'un noyau d6mon'table classique pour former' la mêue pièce en ce sens qu'il isubatitue de aimplee eouioria de positionnement 17 à oystême de fixa- tion en queue d'aronde beaucoup plus oompliqllét- qui serait habituellement utilisé pour fixe les - ,**# pièces latérales 14o 15 et 16 b. 14 PQrtb prinoi-:- .:';
, pale centrale 10 du noyau. 'Ainsi, la co#plxit' # /- et le prix de l'usinage 4e ces joint sont elicinea. ' Le noyau est lisse sur sa surface externe suivant ' la pratique connue de fabrication des matrices.
La pièce central*. 10 du noyau dans la forme de réalisation représentée présente- un bos-
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sage 30 qui formera un avidement dans le sopiaet.de . la pièce coulée du cylindre et peut avoir une forme '
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'supérieure voulue quelconque. #'# '' ,"* En De référant maintenant aux figures .. 4) -..
1, t 2, 3 et 4. les pièces du noyau décrites jUS,;i'.. qu'ici sont représentées d'abord en relation aar4t ""
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gUr '-les figurée 1 et at en relation assemblée sury.n 4.,uro 3 Lorsque les pièces sont fermes c.rzr r'el)r4notité but la figure' z, ellee Boni) alors, eriits ooc'ne représenté sur la figure 4* L'an- duit par 35) appliqu6 à l'ensemble est de ,rc:,'rence un revêtement métallique ayant des pro*1rijte's 4ui ont une utilité spéoialo dans la ?.. pibte coulée ainsi obtenue, bien que suivait la pimente invention l' enduit puiaao avoir la môme aonosi.tia; que le ifliîtnl qui est finalement! coulé nu,bïtir de lui,, auquel one l'enduit ne joue que le y6lt la retenir les.616monte du noyau démontable en position coQGlt.a et: de les protéger contre 1mo cédioxctßon pendant le cycle de coulée.
Dana la coulée qui a ûtd choisie aux fine d'expliquer la présente invention, à savoir un cylindre destiné à un moteur à combustion in- terne il est souhaitable que l'enduit protecteur 35 soit en un métal qui forme une surface interne résistant fortement à l'usure sur la partie du cylindre balayés par¯ le piston du moteur. On sait que des alliages de fer sont satisfaisants dans ce bute Par conséquent, un enduit ou revêtement qui peut être appliqué pour la mise en oeuvre de la présente invention. pou; consister en un alliage de- fer déposé par un' pistolet de métallisation
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qui donne un mélange de l'alliage de fer T: dfbxyde, de fer.
Si l'enduit est appliqua en effectuant bzz plusieurs pasees du pistolet de m;n3..ieaimi "' axialement aux parties assemblées du noywx pendant bzz
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que les parties du rica¯:au, sont aises en rotatifs.
'# i.' dans un appareil approprié, on trouve q\til se. j .. -'4 " .:.¯ ,..a produit une stratification avantageuse ,"#"*"# qua, la * , -## ### 4... ,.. '1t ," '#± #)>)& structM'$ des graina de l'enduit 4l(Jt al|,on1gé*î>daTJ.r;il ' -*##' '± ",.'' Pi,4 -" wf le sens axial. BI on le d0.:1ïè:t4:;.f rendu plus épais à une ex.craïi.
J\, Óii#'c4:,,;; 9: è. ; rd (ft'. "'Ít !, ';'j'¯. ;"k 1 l'autre pour lui oonror tm y<mfc6C9. h,if:\10;'id apQait., '-''" If ... '"'-'f'' -.;''-- ". s ou aa composition peut varier d'in-i e3ctJïmit4:'îi'- rft|| t, ",,"'\> .".. '1""" \JI;t". ,.,...' l'autre pour 1115 iii"' chambre pour 8tr';- 1s: r6frin;:.a' l.f,,xt:\.i "I' >V oham.bre QQtnbue;:t1n oy1;in, ;; :Pur ;-:#r;; ,,r' retenir ' # 1 ' huile 4ans * wtoeftit* '-iérièoTe ,'wlf k. vî- rettn'lr Un avantage t extit:t;61:11r"\r. "\;:;1: , tix'' : '- ""' z' '{(; ';Cf 1itfl(}q ft.tt.". \ 9 .1':4 11-;" carter.'. , 0>', . ,-vtt ':':''r²> j,:,jJ'IJ:Pfi;;i.' 'f; :.,.".
Un avmiage tre ' distinct; 3l$,,..' :<.
#<*#' '-\-y*'-' {pi *$r- ':0B l'utilisation de l'enduit eppligaé'V î& ' pieé*1./ ";fy azurés ; j "I (k' p "' j-'8' -- "".\0" {.o. if 1 . ..
, coulée partieulU:)..., repr' 'êe ::::q:'1l ;('>'pa:' p "!i..'t' être atteint jusqu'à présent #îteatua ÓYl'1n. 4\;:::i l710teur Q('lmBtion intorne 'Ii '-'"'. U1:<'0'4' à;':': t moteur à auibu,at3.ari interne & deux temps coule t -. t''' partir 1'1' al1 i8ieÎ de métaux léq;er& .on .QQi\etat4
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qu'il se produit une détérioration dans 1.. 'on8' ..;, des orifioa on raison des effets Qo:rro8.Lt;f et érosifs des gaz s'écoulant dans le oyl1Î1dl.'& ti" .' hors de lui, L'eMoasëoient pertloulïèreeent
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sévère aux orifices d'échappement.
En prolongeant l'enduit 35 sur les saillios 25 autour desquelles le métal est coulé pour former les orifices d'échap- pement du moteur, la pièce coulée ainsi obtenue présente sur les parois des orifices une chemise qui résiste efficacement à une détérioration pen- dant toute la durée '-en service du acteur,
L'enduit 35 put également être appliqué par immersion des pièces assemblées du noyau, ou en brossant une matière approprie en place. Ces techniques sont'applicables lorsque la matière d'enduisage est capable d'être mise en suspension dans un liquide pour- former un coulis convenable.
Le coulis appliqué peut être alors chauffe ou soumie à uno cuisson pour former un corps qui n'est pas éliminé par lavage pendant le stade de coulée et qui protège les pièces du noyau du mtal de couina, Quel que soit le procédé d'application de la matière d'enduisage, qu'il s'agisse du bros- sagede la pulvérisation ou de l'immersion, la pression d'application est presque nulle et la matière d'enduisage n'est pas .refoulée entre les élémentu du noyau démontable.
La pénétration dépend naturellement de l'ajustage entre des pièces, une plus grande pénétration se produisant si les piè- ces sont nains étroitement ajustées que si elles
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sont fermes* La pénétration dépend également du degré auquel la matière d'endaisage mouille les pièces du noyau et ainsi dune une certaine mesure;
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des OElraotér1at1qu.es superficielles des 6Úm,entù .
.,'du noyau proprement dits. Par conséquent}. il al? ' .*/:-,##*# >! # souhaitable que les élérnanto du 'noyau soient as#63S¯ blés avec des 'l;ol:ranoee assez étroites dô fuçGl'1,. , que les joints compris entre eux ne soiest passir larges.
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, Il est souhaitable que la 8\1r:!SO$', à ', " déoouvert de l'enduit 35 soit assez 1'Uftueu±5I!. ' : , irrazu.1ibre et poreuse, de façon qu'elle adhèe". . à la pièce coulée et soit trantf6rés à partirldu noyau. Ainsi, le revêtement a un plus grand degré
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d'adhérence 4 la pièce coulée qu'aux pièces 1.1".888,:' , du noyau sur lesquelles il a été initialement
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..#' ' # :''.' formé ou déposé.. '# ';<-. "':,,0' #<-#>* .¯ , , * Calzme préo6deoc.ent 'indiqué, on peut faixq varier l'épaiaseur de l*enduit * 35 .la limite înté--5!* rieure de l'épaisseur ne dépend que de deux fac-
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leurs ;
premièrement, l'enduit doit avoir une epaia-' .#*'#<# "#i*4. seur suffisante pour maintenir les pièces- assemblées
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du noyau en coopération avoo les élément$ restants V de support comme les goujons 17, et deuxièmement
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il doit avoir une épaisseur suffisante pour résis- ' 1jT ##-**,' ' > ter à un effet de lavage du mitai fondu pénétrant
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dans In matrice pendant la coulée.
Après avoir enduit les pièces assemblées
10, 14, 15 et 16 du'noyau comme représenta sur la fijuro 4, le noyau enduit est disposa dans la ma- trice, et on commence la coulée. Le noyau est alors éjecte avec la pièce coulée. L'enduit 35 adhère à 12 pièce coulée et a été transfère à partir du noyau. La partie centrale 10 du noyau est enlevée la première, ce qui'sépare la liaison par goujon entre cet élément et les pièces latérale 14, 15' et 16, qui peuvent être alors enlevées successive- ment comme indiqué sur les figures 5 et 6.
A ce moment, la pièce coulée est prête. à être ébarbée de la façon habituelle, et elle est en outre finie en ouvrant les orifices d'ad- mission et d'échappement:. Cette opération ne néces- site que l'enlèvement de l'âcre d'enduit qui s'est formée sur les faces latérales à découvert des saillies 25 où elle recouvre les orifices, ce qui est effectué sans difficulté. les pièces oulées préparées suivant la présente invention montrent que la matière d'en- duisage ne pénètre entre les pièces du noyau que sur quelques dizaines de microns, en laissant de petites nervures ou lignes surélevées dans la pièce coulée.
Ces nervures aont facilement enlevées
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par rectification* d'un cylindre. d9,eotony, t&aia" peuvent être- naturellement la$s6G8 ,à l'état, non' fini dano certaines pitces coulées lorsque leur{
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présence n'a pas d'importance, cornue dans un corps
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de soupape par eempla La présence de la litière. d'enduisage assure que la 'matière oou4.-, nii
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peut pas pénétrer pour former Ùnê .:j)avur:f{\1op. eB, espaces compris entre laij pièces : noyt.4, bâV'e';J qutrovotluelit une rapide :,détéri:f(1ltj,,}.; -noyaux démontables. :Sn out}'!). 1a".QIjlt1r'en;.. ; # ' #:#}:&-' .\&4M<*-'$&$&ï$ sage prolonge la vie en service .4#rPi.H'J <ï%,M|;>' noyau en empêohant un oo;ta:)t, d:i'#I' r.:..t;: eM;.l!?,:; métal de. coulée it- p1:è,Ó\.:, h\'fU}ht;;,:'?:i{)