CH226493A - Procédé de fabrication de noyaux et moules de fonderie. - Google Patents

Description

  Procédé de fabrication de     noyaux    et moules de fonderie.    La     fabrication    des moules. et plus     parti-          culièrement,des    noyaux ,de fonderie présente  entre autres un double problème à résoudre;

    il faut,     ,'une    part, que les masses     utilisées     pour cette fabrication présentent une cohésion  suffisante pour se prêter au moulage; il est,  d'autre part,     nécessaire    qu'une fois le moule  ou noyau     formé,    elles soient assez     poreuses     pour     permettre,    .lors de la     coulée    -du métal,  l'évacuation des gaz dégagés par le métal en  fusion et par les liants employés dans le  noyau.

   Ce double problème offre     -des    diffi  cultés encore plus grandes pour     ce        qui        con-          cerne    les noyaux de fonderie     ,que    pour les       moules,    en raison de la position que ceux-ci  sont appelés à occuper au sein du métal.  



  Les sables     silico-argileux    ordinairement  utilisés comme sables de fonderie possèdent  par     eux-mêmes    une faculté     d'agglomération     qui leur permettrait de se prêter à la fabri  cation de noyaux de fonderie, sans le secours  d'aucun liant, Mais     l'expérience    a montré que    les noyaux     ainsi    constitués présentaient une  porosité insuffisante.

   Aussi     est-il    d'usage  d'ajouter au sable ide fonderie, pour cette       fabrication,    une quantité     importante    de     silice     destinée à accroître la porosité et pouvant       atteindre    70 à<B>85%</B> du mélange.

       Cette    addi  tion massive ide     silice    nécessite, pour l'agglo  mération,     l'intervention    de liants, habituelle  ment constitués par des matières organiques  comme par exemple la mélasse, les lessives  résiduaires de cellulose sulfitée, et auxquels  il est généralement nécessaire     d'ajouter    une  proportion notable d'huile de lin, qui, par  oxydation, donne la consistance voulue à  l'agglomérat.  



  La présente invention a principalement  pour objet un procédé de fabrication de  noyaux et moules de fonderie, qui permet  notamment de supprimer la     nécessité    de re  courir à l'huile de lin ou à d'autres liants or  ganiques, tout en assurant une cohésion et  une porosité convenables des     noyaux.    L'in-           vention    comprend également un moule ou  noyau fabriqué par ce procédé.  



  Le procédé de fabrication - dû à la col  laboration de     _I.        Georges        Passelec.q    et de  M. Alexis     Semenoff    dans les     Services    de  la Compagnie Nationale de Matières Co  lorantes et Manufactures de Produits Chi  miques du Nord Réunies,     Etablissements          Iiuhlmann    - de noyaux et moules de fon  derie suivant l'invention est     caractérisé    en  ce que l'on mélange intimement, par bras  sage au contact de l'air, du sable de fonderie,  de l'eau et un agent     mouillant-moussant,     c'est-à-dire un agent ayant la,

   propriété de  rendre mouillantes les substances avec les  quelles il est en contact, de favoriser la for  mation des émulsions ondes suspensions des  substances liquides     et/ou    solides en présence  et de donner de la mousse lors d'un bras  sage suffisamment énergique en présence de  l'air, un liant de nature inorganique étant  présent, et le brassage étant fait avec une       énergie    suffisamment grande :pour que de  l'air se trouve occlus dans la masse de mou  lage     obtenue,    après quoi l'on forme les moules  ou les noyaux, par exemple par passage à la  filière ou par moulage ou coulée dans des  moules ou     boîtes    à noyaux, selon l'état de  plus ou moins brande fluidité de la pâte ob  tenue.  



  Grâce à     l'agent    mouillant-moussant incor  noré au sable, celui-ci se trouve parfaitement       :rouillé    et l'air occlus,     grâce    à     l'action    de       mélange,    reste à l'intérieur .de la masse     pro-          luisant    ainsi des pores multiples.

   On peut       -itiliser    à cet effet l'un des nombreux pro  luits moussants connus dans l'industrie pour  leurs propriétés     mouillantes    et émulsion  nantes, comme par exemple:     l'isopropyl-    (ou       butyl)-naphtalène        sulfonate    de soude (connu  clans le commerce sous le nom de     "Brécolane")     ou encore les alcools     lauriques        sulfonés    ou  les dérivés du formol condensés avec les  naphtalènes sulfonés ou même des produits  naturels.  



       La    présence de l'agent     mouillant-mous-          @ant    permet de diminuer, dans une certaine  mesure, la proportion d'eau propre à donner    au mélange la fluidité ou 11 plasticité néces  saires pour la formation des noyaux ou des  moules.  



  Le procédé, objet de l'invention, peut être  appliqué, en particulier, à la constitution. de  noyaux de fonderie à partir de sables ordi  naires de fonderie     silico-argileux.    Dans ce  cas, le sable     contenant    par lui-même son  liant, qui est     l'argile,    il suffit de lui confé  rer la porosité voulue en le     mélangeant    éner  giquement avec une solution ou suspension  aqueuse de l'agent     mouillant-mo    Lissant, par  exemple de l'agent dit     "Brécolane"    en pré  sence d'air.

   On peut, par exemple, ajouter  au sable une solution     aqueuse,    saturée à 1f>  de ce mouillant, dans la proportion de 10 à  ô de     cette    solution par rapport au poids  du sable. Après passage dans un mélangeur,  on obtient une     pâte    que l'on peut passer à  la filière ou qui peut servir à remplir des  moules à noyaux plus ou moins compliqués.       Les        cylindres    ou noyaux ainsi formés sont  de préférence séchés à l'étuve à une tempé  rature d'au moins     120     C.

   On obtient finale  ment des noyaux argileux de bonne résistance  pour l'usage auquel ils sont destinés, dont la  densité apparente peut varier entre 1,20 et  1,75 et qui     présentent    par conséquent un  degré élevé de porosité.  



  On peut également appliquer le procédé  suivant l'invention à la fabrication de  noyaux à partir de sables n'ayant: par eux  mêmes pratiquement aucune faculté     d'agglo-          mération,    tels que des sables constitués par  de la silice plus ou moins pure. Dans ce cas,  outre l'agent mouillant-moussant, on ajoute  au sable siliceux un liant.

   On peut recourir,  en particulier, à cet effet, au silicate de soude,  en ayant alors soin d'incorporer au mélange       un    catalyseur provoquant la prise du     silicate     de soude, tel par exemple, que du     fluosilicate     de soude,     fluotitanate    de soude,     fluotungstate     de soude,     fluozirconate    de soude. La propor  tion de liant     incorporée    au mélange peut va  rier suivant l'état de plasticité ou -de fluidité       (pie    l'on veut obtenir, mais, grâce à la     pré-          enee    de l'agent     mouillant-moussant,    elle sera.

    toujours très faible. Si l'on utilise, par exem-           ple,    une solution -de     silicate    de soude -du com  merce à 66      Bé,    cette proportion peut descen  dre jusqu'à 5 % en poids du mélange des  autres     -éléments    et même au-dessous. La  quantité de     catalyseur    .de prise peut varier  suivant que l'on désire une prise plus ou  moins rapide: en général, on utilisera une  proportion de     fluosilieate    de soude de 2 à  15 % par rapport au poids de     silicate,de    soude       utilisé,    obtenant ainsi une durée de prise va  riant de 40 à 60 minutes.

   La quantité d'agent       mouillant-moussant    peut enfin varier suivant  l'état de porosité plus ou moins grand que  l'on veut obtenir pour l'agglomérat final,       mais    elle sera, elle     ;aussi,    toujours très ré  duite. Si l'on utilise par exemple .le mouil  lant dit     "Brécolane"    ou celui connu dans .le  commerce sous le nom de     "Primatex",    la pro  portion de     cette    substance peut     être    choisie  entre 2 et 5 % par rapport au poids -du     silicate     de soude.  



  De     préférence,    dans la réalisation prati  que de l'invention, on effectue un mélange  intime du catalyseur et du mouillant avec  environ leur poids. de .sable et on mélange  ensuite avec le sable     restant.    Après addition  de     silicate    -de soude et passage dans le mé  langeur, on obtient une masse propre à la       fabrication    des noyaux, soit par .la méthode  usuelle, soit par vibration,     pendant    un court       instant.    Si la proportion de     solution,de    sili  cate de soude est suffisamment élevée, on  obtient une masse assez fluide pour pouvoir  être coulée,     notamment    dans -des moules fer  més,

       ce    qui permet la fabrication de noyaux  même très compliqués, la prise se faisant       grâce    à     l'action    de catalyse du     fluosilicate     incorporé. Les noyaux ainsi     obtenus    présen  tent une bonne résistance -et sont très poreux,  leur densité apparente pouvant varier, par  exemple, de 1,20 .à 1,60.  



  Ainsi qu'il a été dit, le procédé suivant  l'invention peut également être appliqué à  lia constitution de moules,     cette    application  se réalisant pratiquement dans les mêmes  conditions que la     fabrication    -des noyaux.

   En  particulier, dans le cas où la masse de mou  lage est     constituée    par un     mélange    de sable,    de silicate -de soude, de     fluosilieate    et d'agent  mouillant-moussant, on peut former les  moules par les méthodes usuelles, par vibra  tion ou par coulée de     ce    mélange sur le mo  dèle, ce qui permet de supprimer un grand  nombre     -des    opérations délicates habituelle  ment     nécessaires    dans le moulage des     pièces     de fonderie:

   en particulier, on réalise une  économie -de     main-d'eeuvre    spécialisée et de       temps    et     .l'on    élimine les opérations d'étuvage  et de cuisson.  



  D'autre part, il est intéressant de signaler  que, par suite de l'absence de liants orga  niques, le     dégagement    gazeux propre au  noyau ou -au moule est     pratiquement        -éliminé,          ce    qui     présente    un perfectionnement notable  au point de vue des     manipulations    (facilité,  propreté, hygiène -des ateliers).  



  Afin de diminuer les risques de collage  éventuel de la masse de moulage (noyaux ou  moules) sur les modèles ou les boîtes à  noyau, il y a avantage à .appliquer sur     ces     modèles ou boîtes une des peintures caout  choutées que l'on trouve dans le commerce.  



  Voici trois     exemples    de     réalisation    de  l'invention  <I>Exemple 1:</I>  On a     pris    200 parties -de .sable .argileux de  fonderie; on a ajouté 25 parties d'une solu  tion aqueuse     saturée    (à 10 %) de     mouillant-          moussant    dit     "Brécolane";    on a mélangé       intimement    et énergiquement le tout dans  un appareil     émulsionneur,    puis on a moulé  et séché à 120 , en .élevant progressivement  la température, la masse ainsi formée. On a  obtenu de cette manière .des noyaux de     très     bonne qualité.  



  <I>Exemple 2:</I>  On a mélangé     intimement:     1 partie de sable siliceux de fonderie,  1 partie -de     fluosilicate    de     soude    et 1     partie     de     mouillant-moussant    dit     "PrimatexNLW".     



  On a     ajouté        ce    mélange à 200 parties de  sable siliceux de fonderie, puis on y a incor  poré intimement et énergiquement 20 parties  de silicate de soude. On a     moulé,    puis on a  laissé s'effectuer la prise.     Le        moule        obtenu_@         a fait preuve d'une très bonne tenue et s'est  révélé très poreux.  



       r>_          Exerytple   <I>3: .</I>  On a.     mélangé    intimement:  1 partie de sable siliceux de fonderie,  1 partie de     fluozirconate    de soude et 1 partie  de saponine.  



  On a. ajouté ce mélange à 200 parties de  sable siliceux de fonderie et on a incorporé  intimement 20 parties de     silicate    de soude.  On a. moulé puis on a laissé s'effectuer la       prise.        Ile    résultat obtenu a. été du même ordre  que ceux réalisés dans le     cas    des     exemples     précédents.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I. Procédé de fabrication de noyaux et de moules de fonderie, caractérisé en ce que l'on mélange, au contact de l'air, du sable de fon derie, de l'eau et un agent mouillant-mous- sant, un agent liant de nature inorganique étant présent, et le brassage étant effectué avec une énergie suffisamment grande pour que de l'air se trouve occlus dans la masse de moulage obtenue, après quoi l'on trans forme cette masse en noyaux ou en moules de fonderie. II. Moule ou noyau de fonderie, obtenu par le procédé selon la revendication I. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que l'on utilise un sable de fon derie contenant lui-même le liant. 2. Procédé selon la. revendication I, ca ractérisé en ce que le liant est ajouté au sable .de fonderie et aux autres ingrédients. 3. Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce que l'on donne au mélange une fluidité suffisante pour pouvoir le couler dans une boîte à noyaux. 4. Procédé selon la. revendication I, carac térisé en ce que l'on donne au mélange une fluidité suffisante pour pouvoir en former des noyaux nu moyen d'une filière. 5. Procédé selon la revendiction I, carac térisé en ce que l'on donne au mélange une consistance propre à un moulage ordinaire. 6.

   Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que le sable est du sable silico-argileux. 7. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que l'on dissout l'agent mouil- lant-moussant dans de l'eau et qu'on mélange cette eau au sable et au liant. 8. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que le sable est un sable sans faculté d'agglomération propre et que le liant est du silicate de soude sur lequel on fait agir un catalyseur de prise. 9.

   Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 8, caractérisé en ce que le catalyseur de prise est un fluosilicate alcalin. 10. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 8, caractérisé en ce que le catalyseur de prise est un fluosilicate de soude. 11.

   Procédé selon la. revendication I et la sous-revendication 8, caractérisé en ce que le catalyseur de prise est un fluotitanate alcalin. 12. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 8, caractérisé en ce que le catalyseur de prise est du fluotitanate de soude. 1.3. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 8, caractérisé en ce que le catalyseur de prise est un fluotungstate alcalin. 14.

   Procédé selon la, revendication I et la sous-revendication 8, caractérisé en ce que le catalyseur de prise est du fluotungstate de soude. 15. Moule ou noyau selon la revendica tion II, caractérisé en ce que le liant est de l'argile. 16. Moule ou noyau de fonderie selon la revendication II, caractérisé en ce que le liant consiste dans les produits de décompo sition du silicate de soude par un catalyseur de prise.