BE643604A - - Google Patents
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Description
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Mules dit fondait et leur pro'.dl. 48 fabrication.
EMI1.2
L'Invention concerne un procédé da fabrication da moules de fonderie, en particulier pour couler des objet métallique .
On fait que de tins mules peuvent être réalités entre .autre. 11'&1dl de parois stratifiées suivant un procédé dans le- quel la première couche de revêtement est appliquée sur un modèle, par ample par immersion, à 1'aida d'une suspension, formant gel, d'une poudre réfractaire à fin* grains dans une solution d'un liant, par exemple dans une solution d'acide 111101qul ou dans une solution de polysilicatts ou d'acide poly.:
1.l101qU.I., et sur la couche encore humide on applique une poudre réfractaire à graine pliua droa, par exemple par saupoudrage, puis, de manière connue, on
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forme un gel de la couche ainsi appliquée, après quoi on applique,
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sur lux couche solide ainsi obtenue, une seconde couche, par exemple
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en plongeant l'ensemble dans une suspension formant gel dans en*
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solution d'acide silicique d'une poudre telle qu'utilieee pour la première couche, et on saupoudre, de poudre réfractaire à grains plus gros* la seconde couche encore humide* on transtomte la seron- de couche en Il et on applique de la tttac manière plusieurs oou- cha de abat constitution que .a seconde couche jusqu'à formation d'une paroi (revêtement, pellicule)
d'épaisseur suffisante* Apre la transformation en gel de la dernière couche, après saupoudrage
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ou non, à l'aide de poudre réfrac taira, de la couche encore humide, on flèche le moule et/ou on le soumet à un traitement thermique après quoi$ après l'enlèvement du modèle dans un stade du processus tel que la masse du moule est suffisamment solidifiée* on obtient un moule prêt l'emploi*
Les couches à appliquer sur la premier couche de revêt@- ment seront appelées ci-Après couches porteuses*
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Dans privent mdaoire# par solution 1 siltoiqut Dans le présent md#o1r.,
par solution décide '11101'1"" aa , entend également une solution de polysilicates dans lesquels les
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molécules polymères peuvent Comporter plus ou Moins de restes d'al- coy3% par exemple des resters d'éthyle, et une solution d'acides polysilioiques. Des solutions de polysilicates et décidée polyw siliciques sont généralement obtenues par saponification* par exemple à l'acide chlorhydrique, de silicates organiques, par exemple
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de t'tra'1110att. d'éthyle ou de silicate d'étnf1, condensé Une solution décide silicique peut également être obtenue par dialyse d'une solution de silicate de potasse*
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Les moules obtenue 8U1vant le procédé connu permettent de couler des pièces métallique.
de bel aspect et de surface assez lisse.
Il est également connu de réaliser des moules permettant d'obtenir des pièces de fonderie à surface plus lisses four réaliser de tels moules on procède en grandes lignes de la manière indiquée ci-dessus, avec cette différence cependant que la première couche de recouvrement saupoudrée de poudre réfractaire est séchée avent que l'on y applique la première couche porteuse.
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Dans les moules ainsi obtenus, l'enlève* est du u41..
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soit par fusion (moule perdu), soit d'une autre manière (moules détachables), entraîne souvent un endommagement des surfaces de coulée; il s'y produit des fissures ou il t'en détache des paillet- test
La Demanderesse a constaté que l'on peut obvier à cet inconvénient en humectant la première couche de recouvrement séchée à l'aide d'un liquide qui, par mélange avec la phase liquide du mélange utilisé pour la première couche porteuse, fournit un liquide homogène.
L'invention concerne un procédé de fabrication d'un moule
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à parois stratifiées en un matériau réfractaire granuleux lie dans lequel on applique sur un modèle une première couche de revêtement d'une suspension formant gel d'une poudre réfractaire à grain* fine
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dans une solution d'un dilant et en particulier dans une solution d'acide silicique, alors que sur la couche encore humide on applique une poudre réfractaire à gros grains, que l'on sèche la première couche de recouvrement, après quoi on applique, à l'aide d'une sus- pension formant un gel d'une poudre réfractaire dans une solution
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d'un liant, au moins une couche porteuse, etl'on sèche le moule obtenu, avant ou après l'enlèvement du module, jusqu'à ce que le moule soit suffisamment durci,
caractérisé en ce que l'on humecte la première couche de revêtement séché@ munie de poudre réfractaire à l'aide d'un liquide qui, par mélange avec la phase liquide du mélange utilisé pour la première couche porteuse, fournit un liquide homogène.
Des liquides entrant en ligne de compte pour humecter
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(humectants) la première couche de revêtement séchée, munie de pou- dres réfractaires, sont l'eau, les alcools solubles dans l'eau, par exemple l'ëthanol, des mélanges d'eau et d'alcool et, de préférence, des solutions de liant à utiliser pour la fabrication de moules en matière réfractaire granuleuse telles que l'acide silicique colloï-
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dal, des polysilicatea, des acides polysiciliques, du bioxyde de titane colloïdal respectivement des polytétanates, et de l'oxyde de zirconium colloïdal respectivement des polysirconates* Ces derniers
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peuvent être obtenus par saponification respectivement de tétra (chloroéthyl) titanate et de titra (chloroéthyl) zirconate.
L'hu- mectent peut contenir un agent favorisant la formation de gel.
L'humectation de la première couche de revêtement séchée est réalisée de préférence à l'aide d'un liquide constitué par un ou plusieurs composants du mélange à utiliser pour l'application de la première couche porteuse*
On obtient de bons résultats (c'est-à-dire des moules à surtace peu sujette à endomm@gement) lorsque l'humectation de la première couche de revêtement séché* s'effectue à l'aide d'une solution du diluant utilisé dans la première couche porteuse à appli- quer et en particulier lorsque, dans ce cas,
la concentration en liant dans le liquide servant à humecter la première couche de revêtement séchée est approximativement égale ou supérieure à la concentration de ce liant dans la phase liquide du mélange à utili- ser pour la première couche porteuse. On obtient donc de bons résul- tats surtout lorsqu'il existe une certaine corrélation entre la composition du liquide à utiliser pour l'humectation de la première couche de revêtement séchée et celle de la phase liquide du mélange à utiliser pour la première couche porteuse.
Le liquide servant à humecter la première couche de revê- tement séché* doit., en ce qui concerne la nature et la composition, être choisi de façon que lors du mélange avec la suspension à utiliser pour la première couche porteuse, la stabilité de celle-ci, et en particulier celle de la solution y utilisée, ne soient pas affectées, il ne doit pas se produire de coagulation lors du mélan- et$
De ce fait, dans les cas où le mélange à utiliser pour la première couche porteuse est une solution, par exemple une solu- tion d'acides siliciques dans l'eau, on utilisera comme humectant surtout de l'eau, du silicate de potasse et en particulier une solution d'acide silicique dans l'eau.
Lorsqu'on utilise dans le mélange servant à former la première couche porteuse par exemple une solution alcoolique de polysilicates, d'acides polysiliciques,
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de po1rtitanit.. ou de polyiiroorutef (obtenue par saponification des silicates, titanater et siroonates organiques respectifs) on utilité, comme humectant, de l'eau, de l'alcool et surtout dit,
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solutions de silicates organiques saponifiés, par exemple de l'oftho silicate d'éthYle, respectivement de titanttet organiques ou des airconates organiques et en particulier des solutions de polysîli- oates d'éthyle saponifiai.
Lr tout sera expliqué à l'*id< dt quelques aeempler .EXMPttE lr- Cornac humectant de la première couche.de revètement idebdoi on utilise un mélange constitué part 1900 cal de solution décide 8i1101quI (contenant en poids 3$% de S10a et obtenue par dialyse de silicate de potasse), 20 Ctl3 d'une solution à bzz en poids de dodécr1n.r.pht,1JU1tonate-god1um, 30 =3 d'octanol et 1450 cas d'eau, dans un cas où le mélange utilisé pour la première couche porteuse était constitué par les quantités mentionnées des compo- gants mentionnés et 7 kg de silicate de zirconium (grandeur des particules 10-60 ).
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lPJ!P1t 2.- L'humectant fut obtenu en Agitent pendant 20 JI1nut." ...
la température ambiante normale, un mélange constitué par 2600 =3 de silicate de polyethyle (teneur en 8102 40% en poids), 600 ebr 4'eau, 260 car' d'acide chlorhydrique (1 n) et 280 ça' d'éthanol* Le polydthylesilic&te st saponifie et, par cette saponification, l'eau présente est fixée quasi entièrement alors que de 1-IêUu=l est libéré..
Le mélange utilisé pour la première couche porteuse était constitué, dans ce cas, par un mélange tel que ci-dessus, obtenu
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&prè.aapon1t1cation, dans lequel on a mis en suspension z' ka de silicate de zirconium (grandeur de particules 10-60 lU).
L'humectation de la première couche de revêtement séchée, saupoudrée de poudre r.tt.ota:1.r. peut t'effectuer d'une manière connue, par exemple par immersion, arrosage ou projection. Il est recommandable de ne pas utiliser un excès de liquide., respectivement
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d'enlever un tel exact, par exemple en le laissant couler simple- ment de la couche.
La première couche porteuse peut être appliquée directe- ment après l'humectation. On peut alors saupoudrer la première couche de revêtement humectée de poudre réfractaire avant d'appli- quer la première couche porteuse; dans oe cas la couche appliquée peut ensuite être transformée en gel d'une manière connues
Le procédé conforme à l'invention peut être utilisé pour la réalisation de moulée pour diverses méthodes de coulée' Le pro- cédé entre surtout en ligne de compte pour la réalisation de moulée qui sont utilisés pour les coulées de précision, par exemple suivant la technique de oule perdu.
Dans cette technique, on utilise ua modèle ou moule pouvant être porté à fusion, généralement constitué par de la cire, de la substance synthétique telle que du polystyrè- ne,, un métal à bas point de fusion ou un alliage à bas point de fusion. Le procédé conforme à l'invention peut également être utilisé avantageusement pour la réalisation de moules pour couler suivant une technique à moules détachables, les moules utilisés étant alors en plusieurs pièces., en général en deux pièces.
Pour la première couche de revêtement on peut utiliser par exemple un mélange connu de poudre réfractaire à grains fins et une solution d'acide silicique pouvant tire transforme en gel que l'on peut utiliser pour l'application de la première couche de re- vêtement sur un modèle lors de la réalisation de moules. Un tel mélange est constitué essentiellement par de la poudre réfractaire à fins grains, par exemple de l'oxyde d'aluminium, de la sillimanite, de la chamotte, du silicate de zirconium ou du quarts mis en suspen- sion dans une solution d'acide silicique que l'on peut porter, par formation de gel, à l'état solide.
De plus, le mélange peut contenir des substances auxiliaires et par exemple une ou plusieurs substan- ces synthétiques, des substances tensio-actives, des émulsifs et/ou des moyens pour enlever la mousse.
Un mélange (A), à utiliser pour l'application d'une pre- mière couche de revêtement, peut être obtenu par exemple en agitant pendant 20 minutes à la température ambiante normale un mélange
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-der 1300 =3 de polysilicate d'ethyle (teneur en poids en $10p envi- Mft 4$)* 300 en3 d'acide chlorhydrique (1 n) et 1800 =3 d'éthanol et tft joutent au mélange ainsi obtenu 70 cas d'une solution de S0% oa poids de dod'oylnaphtyllU1tonate-80c11um., 10 =3 d'oetanol, 3 0 ca3 d'eau, 300 =3 d'acidt chlorh)'4:
r1qul ( n) et 25 à de poudre réfraotaire à grains fini, par exemple du silicate de nîroo- nlua (grandeur des particules 10-60 /u). lit mélange à utiliser pour la première couche de rovbte. cent peut btre appliqué de îaanièrt connut sur un modile, par exemple par immersion, par arrosage ou par projection.
Dans la cas ou cela t'effectue dans la méthode des moules détachables, on peut avantageusement munir le modèle et la plaque- modèle d'une mince couche de détachant, par exemple de la vaseline ou de l'huile de silicone@
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Pour la poudre ritraatira 1 appliquer sur la première ! couche de revêtement encore humide, par exemple par saupoudrage$ on peut utiliser un silicate d'aluminium (grandeur des particules 250-600 ).
Le Bêchage de la première couche de revêtement saupoudrée de poudre réfractaire peut s'effectuer de manière connue* Dans le et* d'utilisation d'un modèle en cire, on sèche de préférence lente-
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ment et dans de l'air asse* humide (par exemple à degré hygrométri. que de d0 L 9d) la température ambiante normale (voir le brevet PH. 14. "'62) . La séchage se poursuit jusqu'à ce que la teneur en eau dans la première couche de revêtement soit inférieure à quelques pour-cent en poids, par exemple 2%. En pratique, on sécher* généra*
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lement jusque. l'obtention approximative d'un état d'équilibre entre la teneur en eau de la couche et celle de l'air.
Dans le cas d'emploi d'un modèle en métal ou en bois, et qu'on utilise des mou- les détachables, on peut sécher à une température plus élevée*
Pour la première couche porteuse à appliquer sur la pre- mière couche de revêtement humectée, on peut utiliser un mélange connu pour appliquer des couches porteuses et par exemple un milan- ge tel qu'indique dans l'exemple 1 ou 2.
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L'Application de la première couche porteuse et le saupoudrage de celle-ci à l'état humide à l'aide d'une poudre ré- fractaire peut s'effectuer corne pour la première couche de revète- ment,,
Après le saupoudrage de la couche porteuse à l'aide de poudre réfractaire, celle-ci peut être transformé@ en gel d'une manière connue. Dans l'exemple 1, on a provoqué la formation de gel de la couche par séchage* Dans l'exemple 2, la formation de gel s'effectuera en projetant sur la couche une solution tampon consti- tuée par 600 gr d'acétate d'ammonium et 100 gr d'acide acétique dans 300 cm3 d'eau.
Dans ce cas* on peut également provoquer la forma- tion de gel par action de vapeur d'ammoniaque. La formation de gel peut également s'effectuer par léchage, par exemple à la températu. re ambiant, normale ou dans le cas oû l'on utilise un matériau à point de fusion pas trop bas,, à température plus élevée, et par exemple par irradiation à l'Aide de lampe. infrarouges* Après la formation de gel, on Applique au besoin, de la même manière que pour la première couche porteuse, un plus grand nombre de couchée porteuses jusqu'à formation d'une paroi d'épais- tour suffisante.
Le traitement des couche. porteuses peut être en*- logue à celui utilisé pour les premières couchée* Après l'applica. tion de la dernière couche porteuse, celle-ci, munis ou non d'une couche de poudre réfractaire, est transformé@ en gel et l'ensemble est séché jusqu'à ce que le moule ait acquis la dureté suffisante*
L'enlèvement du moule peut t'effectuer dans un stade approprié et d'une manière connue*
Le procédé conforme à l'invention sera expliqué ci- après à l'aide d'un exemple.
Un modèle constitué par de la cire durcie, fut plonge dans un mélange correspondant au mélange A précité et ensuite, à l'état encore humide, saupoudré de silicate d'aluminium (grandeur de particules 250-600 ). La première couche de recouvrement ainsi appliquée fut séché* en exposant l'ensemble pendant 24 heures de l'air à degrd hygrométrique de 80%. La couche séché@ fut humectée
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Claims (1)
- Par immersion dans l'humectant décrit dans l'exemple 2. Ensuite, on appliqua la première couche porteuse par immersion dans un mélange tel que spécifié dent 1' exemple 2, on saupoudra la couche encore humide indiquée ci -dessus de poudre de silicate d'aluminium et on transforma la couche en gel par exposition à de la vapeur d'ammo- niaque.D'une manière analogue on appliqua encore cinq couchée por- teuses de même composition que la premières Apres saupoudrage à l'aide de poudre de silicate d'aluminium comme ci-dessus et trans- formation en gel de la dernière couche porteuse mentionnée, le moule obtenu fut séché à l'Air et le modèle fut @levé par fusion en soumettant le moule à un traitement thermiques RESUME.1,- Procède de fabrication d'un moule de fonderie à parois stratifiées, constitué par une masse de matériau réfractaire, pulvérulent, lié, dans lequel on applique sur un modèle une première couche de revêtement d'une suspension, pouvant être transformée en gel, d'une poudre réfractaire à graine fine dans une solution d'un liant et en particulier dans une solution d'acide silicique, et sur la couche encore humide on applique une couche de poudre réfractaire à grains plus gros, on sèche la première couche de revêtement, on applique à l'aide d'une suspension pouvant être transformée en gel, d'une poudre réfractaire dans une solution d'un liante au moine une couche porteuse et le moule obtenu est séché,avant ou après l'en- lèvementdu modèle, jusqu'à ce qu'il soit suffisamment dur, caractéri- sé en ce que l'on humecte la première couche de revêtement séchée, munie d'une poudre réfractaire$ à l'aide d'un liquide qui.. par mé- lange avec la phase liquide du mélange utilisé pour la première couche porteuse, fournit un liquide homogène.2.- Le procède spécifié ci-dessus peut présenter en outre les particularités suivantes, prises Isolément ou en combinaison : a) on humecte la première couche de revêtement, munie d'une poudre réfractaire séchée, à l'aide d'un liquide constitué par un ou plusieurs composants de la phase liquida du mélange à utiliser <Desc/Clms Page number 10> pour la première couche porteuse; b) on humecte la première couche de revêtement séchée, muni* de poudre réfractaire, d'une solution du liant qui cet utilité pour le mélange à employer pour la première coucha porteuse;o) on humecte la première couche de revêtement léchée* munit de poudre réfractaire, d'une solution dans laquelle la con- centration en liant est égale ou supérieure à celle dans la phase liquide du mélange à utiliser pour la première oouohe porteur d) on humecte la première couche de revêtement séchée, munie de poudre réfractaire, à l'aide d'eau, de silicate de potasse ou d'une solution d'acide silicique dans l'eau et, pour le mélange à utiliser pour la première couche porteuse., on utilise une solu- tion dans l'eau;e) on humecte la première couche de revêtement séchée, munie de poudre réfractaire, d'une solution d'Acide silicique dans l'eau et dans le mélange à utiliser pour la première couche porteuse, on utilise, comme liant, une solution d'acide silicique; f) on humecte la première couche de revêtement séchée, munie de poudre réfractaire, à l'aide d'eau, d'alcool ou d'une solu- tion alcoolique d'un silicate, titanate ou zirconate organique saponifié et dans le mélange à utiliser pour la première couche por- teuse on utilise une solution alcoolique d'un silicate, titanate ou zirconate organique saponifié;g) on humecte la première couche de revêtement, séchée, munie de poudre réfractaire, à l'aide d'une solution alcoolique d'un orthosilicate ou polysilicate d'éthyle saponifié et dans le mélange à utiliser pour la première couche porteuse on utilise une solution alcoolique d'un ortho- ou polysilicate d'éthyle saponifié.3.- Houle obtenu par la mise en oeuvre d'un procède spé- cifié ci-dessus.4.- Pièce de fonderie réalisée à l'aide d'un moule tel que spécifie ci-dessus.
Applications Claiming Priority (1)
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