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Moules à couler et procédé pour leur fabrication.
Le fait est connu, qu'outre les moules de sable destinés au moulage d'éléments de machines, il existe d'autres possibilités de moulage avec un mélange de sable et de résine phénolique, soumis à un traitement thermique, dits casques de moules (procédé de mou- lage CRONIN).
On emploie aussi des moules permanents on alliages spéciaux de fonte grise pour des alliages à bas points de fusion, tels que le zinc, l'aluminium et le laiton, Même des corps simples en fonte grise, tels que tubes et blocs sont déjà fabriqués dans des coules permanents dits coquilles. Quant aux pièces compliquées de machines, ayant des épaisseurs différentes de parois, ou qui doivent même être coulées avec des cavités, il n'existe actuelle# ' Rient pas de matériau propre,
qui réponde aux exigences physi-
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eues chimique-s d'un roule.
Hne les ou'¯es-caçui.2.ea employés peur les alliages à bas poir*'; de fusion ont le désavantage de produire des pièces coulées ' :i.'.t;.3t.':3, û cause de leur perméabilité insuffisante aux gaz ou rt'actizn de surface (soudure du matériau coulé avec le raté- riau de la coquille).
L'invention a donc pour but de réaliser des moules à couler ainsi que des pour leur fabrication, leur assurant
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le plus haut degré possible de perméabilité aux gaz, tout en 6li--U- npr,t les û.cavar.tsgec des coules précités.
L'invention est caractérisée par 1' emploi d'un corps Tietal- 3,r,,.c;raa" iç::c fritte ecciae pour la fabrication de noulos à cculcr.
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Z' autres particularités de l'invention ressortiront de la description qui suit:
Les procédas selon l'invention pour la fabrication de pa-
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reils zot,.le5 à couler s-léterdent essentiellement sur la recherche de rz4t'.ri,le:: avantageuses pour la fabrication de moules permanents par ! le 1-rccd! A cet effet des poudres métalliques à bon rinrc*,-6, particulièrement de fer ou d'alliages de fer, sont m6leng,-Ios avec des quantités suffisantes de résine pli4nolique-.-.
(par exemple 0,2 à 5% en poids) et éventuellement aussi avec du charbon de bois ou d'autres constituants volatils. Le est
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erauito pressa sous une pression de 500 à 3000 ',rglcm2 et finalencnt sounis à un traitement themique. Pour épargner de l'énergie calo- rifique, on peut ajouter des constituants exothermiques au mélange
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prccit4, afin d'obtenir un neilleur soudage des particules Netalli- éues pendant le traiteront thermique.
La rusine phenolique ou les autres constituants volatils brûJ.ent déjà à de basses températures en laissant des cavités, qui sont des caractéristiques de la porosité aux gaz du matériau
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nr'ta"41o-cu'rariîque. Selon le pourcentage du contenu de ces consti- tuants volatils et de la pression résultante, on produit un matériau
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de porisité aux gaz plus ou Moins grande.
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Outre cotte porosité aux gaz, on doit obtenir une passivi- té de l'objet moulé par rapport à la soudure du matériau coul avec la surface du moule. Cela signifie que le mélange de l'exemple pré-
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cité peut être mélange supplomentalretient avec une proportion de 5 à 15% en poids de graphite ou aussi de substances argileuses, de quartzite finement moulue ou d'autres substances stables aux
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températures (par exemple oxyde de zirconium).
Avec ces eubstancas .:.; additives on profilte de l'avantage que la quartzite est stable à) une température au dessus de 1700 C, les substances argileuses jusqu'à 1800 ou 2000 C, et que le graphite naturel reste thermique-' ment indiffèrent jusqu'à 3600 C. Or, ceci signific que la stabilité aux températures est bien plus élevée que les températures de cou- ' lée de la fonte grise et des alliages de fonte malléable
Il est aussi possible de conserver de simples mélanges,
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COJ!1J,
le par exemple des corps znétallo-céranlqucs déjà moulés et po- reux aux gaz par los substances précitées stables aux ter,frntures , Par cetto i'10tJode on n'obtiendra naturfc4.lcv.-jnt qu'une Irot,catin provisoire de la surface contre une soudure accidentelle.
En utilisant des noyaux de sable, des coulées expérimen- tales avec des forces compliquées, ont démontré que les corps mou- lés selon l'invention sont capables d'absorber et d'évacuer non
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seulement les Faz dissous dans la Niasse en fusion, mais a'\.1tH:;i les gaz produits par les liants des noyaux. Les coulées ont été faites @
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sans aucune difficulté et sans danger, t'-our l'entourage, d'éjections de fonte en fusion, causées par le refroidissement brusque du jet
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de coulée sur une plaque froide. l:tme les cjntours les plus fins ont été remplis inpeccab1e:::Q;'t par l'usage du procède solon l'1,nv()n tion..
Cor.forr.:ent aux efforts tendant à la zatioralisaticn, un roule pernanent selon l'invention permettra un très haut rendertxzt et la capacité actuelle des fonderies pourra être au*.:Mezaé e coxal- dérableiaent, étaat donne que pour la fabrication de pièces en ::1r1(.1;; un seul façonnage du Roule permanent suffit. Les nombreuses diffi-
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cul,ta:: do la préparation du sable de Jou1D.F;e, de la fabrication. des châssis de ;rQUlur;s ou do leur montage sont ainsi Ól1minées.
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Avec les coules permanents selon l'invention, un arrangement en for-
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ne de table tournante suffira pour plusieurs opérations dans la fa-
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brication de pièces en grandes séries, dans l'espace le plus res-
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treint a proxinitu iJ1Uaédite du fourneau.
Le transport des châssis do ;',m,nf,o et du fer en fusion on sera 61ir1in6.
Lee matériaux fabriquas par le procède de pressage/fritta- e c peuvent être produits par un seul pros--age suivi d'un traitement t:er..;i ^uc . D'autre part et cOl.forr;\0..cnt à l'invention, le traitement G;:cr.,true peut ?tre n11, vi d'un second prcsrafe. Les constituants xot;,er :'!.i\C!i c>p1I,)j<s sont ajoutas sous forme de polY:Ju1fi(es avec Uet oxydants. L'invention sera il,ü,tre par les exeu..1es
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suivants:
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.".., . : .. ;, 1 Il s'agit d'un uaturiau pour coqxdllec, poreux aux gaz, 'vu.' In fï'.trloation .J,,) ferrures de porte, coures d'un alliage f,P :'I.lv.::l!:1it4'.l contenant du chrome.
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Dans ce cas le matériau de base de la coquille ne doit pas
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Stre constitua d'un alliage contenant du chr#:J(, parce que l'aluni- niun à :' ; t: 4 : onùu absorbe eu solution des matériaux de contact c; :m t : t::a, en c;¯roe. Pour cette maison le nateriau à base ferreuse,, ce dans la ntall1e ceraaique, devra être exempt de chrone.
Fer conséquent le relance pour le proc4d3 près sage/ frittage consis-
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tera en:
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8Q à 85 <'n poids: poudre de j.8ij 10 à 15 S en poids: graphita naturel; là .3 % en poids: résine phénolique;
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1 à 2 en poids: bauxite; 1 à 2 en poids: ;!oS2 + oxyde :ét.a11ique (FeO, HnO) té Ce a*' lange de poudres est traité sous une pression de 500 . à 100 /c#*' puis fritte à une température de 800 à 900 C. Koma- iexeîît cette température n'est pas atteinte et le soudage des par-
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t1cU:es Jt3l:1ues n'est obtenu que l'aide des additions exo-
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themic aes. la porosité aux gaz d'un pareil corps r:âtn3,ln-cisrs.,:.3.çua est de 15 . 3Q. Cette viseur est identique à \1r.f) cavité (un vide) du pourcentage en volume du corps entier.
Aprs le 0'.,.fi;l;;d: In aur- face est traitée Cosa.:Ic?xt.',Ig"LG':f. avec du ,r'9,::.j. tt^ naturel Et2:PLE 2: Ici il s'agit de la réalisation d'un rmtcrlau poreux aux gaz qui sera C:.11'lo:..t) pour 3x fabrication on er.dcs séries de piè- ces en fonte prise. Dans ce cas le mtilaiige consistera en: enz 85 >'é en poids; poudre dû fer nu silicate; 8 à 12 or; "Ct'S: grapliito naturel; 3 à 5 :.' en poiô3: CrO.; 1 à 3 a en poidm .t 1<::1nc flhÓa."U'1\1"); 1 à 2 ;.' en poids: t'olysulfide de nta.1 et porteur C' C 11 e Ce usl.a:ze de poudres est ca::pr.:: sous une p'Nir:10:1. de 800 à 1500 kg,eu et ensuite frittu bzz. une tc-.ipêrr.ture de COU à 1000<'C. Aprs pression chaud la porosité aux pas d'un p,ro1l corps5 varie entre 10 et 20 unités du volume.
Enfin la surface du -,0 "' e est
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traitée co;:,p14nentr.irc...er:t avec une couche d'oxyde de chrome ou ; d'altdinitm.
Le dessin annexé retrscte en lignes tout u fait l. Gn-.' 1.:tle un moule à couler, dont la partie hnchurwe constitue le corps m.étallo-crar:.iquo décrit ci-dessus, a ou les cavités rt:'Hfûl':"-:.':1 ynr ce corps ont la forne qui doit strie donnée à l'article à celer Bien entendu, ce moule peut avoir une li/ne et des di:;0n:10.',' cuel- conques analogues iL celles des noulcs connus.
Le dessin indique que le 4.,4ptu"ri-,u des aïeules, Jusqu'Ici du sable ou du iii-ta2. coulé, consiste à présent en un corpr* fritte métallo-coranique, dont la nouveauté réside dans c& structure
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non représentée sur le dessin annexe.