CH231934A - Moule de fonderie et procédé de préparation de ce moule. - Google Patents

Description

  Moule de fonderie et procédé de     préparation    de ce moule.    La présente invention comprend un moule  de fonderie et un procédé de     préparation    de  ce moule. On entend par l'expression "moule"  non seulement la partie     extérieure    d'un  moule, mais aussi les noyaux qu'elle con  tient et des     couches        modéles.     



       I1.    est connu d'utiliser, pour la confec  tion des moules et noyaux de fonderie, des  liants de natures diverses. C'est ainsi que  l'on a proposé d'utiliser des celles, mais elles  ne peuvent, en général, être utilisées seules.  Les transformations qui se produisent lors  de l'étuvage et de la coulée ont, en effet,  pour résultat de donner au noyau une fria  bilité excessive. Si, pour tenter de pallier à  cet inconvénient, on ajoute une proportion  très importante de colle, on se heurte alors  à un dégagement de gaz trop important et à  une insuffisance de     perméabilité.     



  On a utilisé aussi des liants organiques,       tells    que la     mélasse    ou l'acétate de cellulose,  mais la mélasse employée seule ne donne pas    assez de. cohésion au noyau une fois étuvé;  quant .à     l'acétate    de cellulose, -qui est inso  luble dans l'eau, il doit être employé à l'état  de solution dans l'acide acétique, ce qui a  pour effet de produire -des -dégagements no  cifs lors de     :

  l'étuvage.    ,  D'autres liants organiques ont encore été  proposés, mais il était absolument nécessaire  d'avoir recours, lors de leur     utilisation,    à des  solvants     tels    que les hydrocarbures aroma  tiques, les     solvants    chlorés, etc., -ce qui don  nait également lieu à des dégagements ga  zeux. Les huiles, brais et résines, insolubles  dans l'eau, rendent l'étuvage long et     difficile     et leur emploi est par ailleurs impossible à  vert.  



  En pratique, les     méllanges    les plus     utilisés     jusqu'ici pour la confection des moules et  noyaux délicats, étaient à     base    d'huile     @de    lin.  Or, outre que ce produit est fort rare dans  une période où règne l'économie de guerre,  son emploi se     heurte    à des difficultés non           négligeables:    la. température     d*étuvage    doit  notamment être     surveillée    de fort prés; si  elle est trop haute, la transformation qui en  résulte donne naissance à un produit inter  médiaire trop friable et le noyau n'a pas la,  consistance nécessaire;

   si elle est trop basse,  il se     produit    des d     gagements    de gaz lors de  la coulée, entraînant. des     soufflures        dans    le  métal. De même, il faut. faire très attention  à, l'allure de l'étuvage. On peut même dire  que, tout en surveillant de façon très atten  tive la     température    et l'allure de l'étuva(,-(-,  on est parfois dans     l'impossibilité    d'obtenir  des résultats parfaits avec un mélange à  l'huile de lin, lorsqu'on veut     couler    des     pièees     compliquées.  



  En dehors de la. nécessité     habituelle        d'une     bonne perméabilité, les difficultés à ré  soudre sont. de trois ordres     différents:          a)    Obtenir un mélange qui,     d'une    part,  permette la manipulation facile du     noyau     avant l'étuvage et;, d'autre part,     confère    au       moule    ou noyau une cohésion suffisante lors  de son utilisation;  b) Choisir un liant. qui ne donne pas lieu  à .des dégagements de gaz importants a l'étu  vage et surtout à la coulée;

         e)    Aboutir     â,    un     décoclia,ge    et: à     lui    dé  bourrage faciles.  



  La présente invention, faite par M. Fran  çois, Noël Pensa, résout ces difficultés.  



  Le moule de fonderie qu'elle a pour ob  jet est caractérisé en ce qu'il est, composé au  moins en partie par du sable de fonderie dont:  les grains sont liés entre eux par au moins  un éther cellulosique soluble dans l'eau.  



  Le procédé de     préparation    de ce     moule    est  caractérisé en ce que l'on prépare un mélange  intime de sable de fonderie,     d'au    moins un  éther cellulosique soluble dans l'eau et     d'eau,     et en ce que l'on forme le moule avec ce nié  lange.  



  Comme éther cellulosique soluble dans  l'eau, jouant le rôle de liant, conviennent: non  seulement les     éther-cellulosiques    purs ou in  dustriels tel, par exemple, que la     mét:byl-          cellulose,    mais encore des produits de ce  genre solubles dans l'eau dans lesquels le ou    les     éthers    cellulosiques sont en proportion  prépondérante. Des résultats     excellents    ont<B>,</B>  été notamment     obtenus    en utilisant, comme  produit à base: d'éther cellulosique, un pro  duit industriel vendu     dans        %le    commerce sous  le nom de     "Rlioiiiellose".     



  Lors de     1a,    mise en     acuvre        @du    procédé, il est  préférable de commencer par dissoudre dans       de        l'eau    l'éther cellulosique soluble - géné  ralement vendu sous forme     solide    - en pro  portion     suffisamment    élevée pour obtenir     taie     solution     coneetitrée.    Les proportions respec  tives     d'eau    et d'éther     cellulosique    sont va  riables,

   car il     existe    de nombreux types     com-          nic#reJaux        d'éthers    cellulosiques solubles dans  l'eau,     différant    notamment les uns des autres  par la- viscosité de leurs solutions pour de       niénics    proportions relatives d'éther et d'eau.  On peul-     aussi        mélanger    ensemble le sable,  l'eau et: l'éther     cellulosique    en poudre.  



       Z'        oici    comment<B>l</B>e procédé . de l'invention  peut, par     exemple.    être exécuté:  Comme pour tout liant pour     moule    de  fonderie, on choisit la viscosité -de la solu  tion     d'étber        cellulosique    en fonction de la na  ture et de la     granulation    du sable rais en       acuvre,    de la     difficulté    des pièces à obtenir,  de la nature dit métal que l'on coulera. de la       température    de     coulée,    etc.  



  Dans     chaque    cas particulier, pour     déter-          initier    les     proportions    de sable, d'eau et       d'éther        ce'lliilosique,    il suffit de quelques       essais        rapides:    on dissout,     par        exemple,    dans       l'eau,    l'éther cellulosique     ,jusqu'à    obtenir une       (.;celée    au maximum de concentration;

   on mé  lange à     dit    sable sec la     gelée    ainsi     obtenue          (1,11s        zinc,        lii-opo,i@tioii    sensiblement égale à  colle dont on ferait choix si on utilisait de  l'huile de lin.

   Puis, en conservant la même       proportion        volumétrique    de gelée, on aug  mente progressivement la     ,dilution    de celle-ci  <B>ï</B> au cours d'essais successifs et l'on poursuit       cc@s    essais tant que le mélange obtenu conti  nue     si    présenter les conditions indispensables  la-     réussite    du procédé, à savoir: mélange  plastique se laissant façonner à la main, hu  mide au toucher, mais n'adhérant pas à la  main.

   On s'arrête lorsque le mélange ne pré-      sente plus ces conditions et on a ainsi obtenu  la limite     mininuum    de la proportion d'éther  cellulosique; c'est généralement un peu     nu-          dessus    de     cette    limite ,qu'on se tiendra dans la  pratique, dans un but .d'économie. Dans la  détermination de la proportion totale d'eau  que devra finalement comporter le mélange,  on tiendra compte de l'eau qui mouille le       sable,    dans le cas où le sable -est<B>déjà</B> humide  par lui-même.  



  Le mélange ayant ainsi été préparé, la  confection des moules se fait de     4a    manière  courante. Toutefois, le mélange ayant une  excellente cohésion, on peut diminuer nota  blement le nombre des     armatures    par rapport  au même moule confectionné avec un mélange  à 'l'huile de lin.  



  Le moule ainsi constitué peut être utilisé  à vert: il y a généralement intérêt â le laisser  sécher et durcir à l'air pendant 24 à  48 heures suivant     l'importance    de la pièce  à couler.  



  On peut .aussi procédez à un étuvage,  mais dans le cas, par exemple, où il s'agit de  noyaux qui ne sont pas destinés à être enfer  més, cela n'est pas nécessaire. En tout cas,  il n'y a pas -de     précautions    spéciales à  prendre concernant la surveillance de la tem  pérature d'étuvage; de plus, la durée de l'étu  vage peut être notablement réduite jusqu'à  devenir très courte.  



  Le moule une fois séché et éventuellement  étuvé, peut être utilisé sans enduit spécial:  on .a pu obtenir     d'excellents    résultats en se  servant de moules dépourvus de tout enduit.  Si l'on veut cependant     enduire    le moule, on  peut utiliser tout enduit usuel de fonderie.  



  On peut ajouter au mélange ci-dessus dé  fini, toute autre substance<B>à</B> l'état solide ou  liquide connue pour son influence favorable  sur les mélanges de fonderie. C'est ainsi que  l'on peut incorporer, par exemple,     Ùà    la masse  de moulage, du     graphite    pulvérulent, de la  fleur de :soufre, une solution d'acide     borique.     Si l'on ajoute un liquide aqueux, il y aura  lieu .de tenir compte de la proportion d'eau  ainsi introduite dans le     mé'lange,    lorsque l'on         règlera    la proportion totale -d'eau nécessaire  pour la constitution du mélange.  



  Voici, à titre d'exemple, deux modes  d'exécution du procédé selon     l'invention.          Exemple     On prépare une masse de moulage en, ma  laxant pendant 10 minutes:  80 litres de sable,  1 kg 200 de liant     "Rhomellose"    dissous       dans    6,6 litres d'eau.  



  On constitue ensuite avec cette masse un  noyau de carter de pompe à eau, que     'l'on    sou  met â l'étuvage pendant dix     minutes        @à    200 .  On     coule    alors     la    pièce en fonte spéciale au  nickel et on obtient     une.pièce    parfaitement  saine n'ayant besoin     .d'aucun        usinage    ulté  rieur.  



       Exemple   <I>2:</I>  On prépare une masse de moulage avec:  2'1 litres de sable sec,       300        gr    de liant     "Rhomdllose"    dissous dans  1,5 litre d'eau et  500 gr .de graphite pulvérulent.  



  On constitue avec cette masse des noyaux  de petite turbine     ià    eau, que l'on met pendant  dix minutes dans une étuve à 200 . Après  quoi, sans utiliser d'enduit, on les     remoule    -et  on procède à 'la coulée d'une fonte spéciale.  Les pièces obtenues sont parfaitement saines:  aucune n'est rebutée et très peu nécessitent  un usinage, d'ailleurs très faible.  



  Les     mêmes    pièces réalisées avec un noyau  à 'l'huile de lin donnaient     beaucoup    plus de       difficultés    (malgré un enduit là l'ocre) et ve  naient beaucoup moins belles de fonderie.  



  Le     moule    objet de la présente invention  offre de très nombreux avantages dont cer  tains, pris séparément,     appartiennent    aussi  à d'autres moules connus, mais que l'on ne  trouvait pas jusqu'ici réunis dans un seul et  même moule.  



  Le moule peut être utilisé à vert, séché ou  étuvé; en cas d'étuvage, celui-ci n'exige au  cune précaution spéciale et il peut être très  court, d'où économie de combustible.  



  Le solvant utilisé pour le liant étant de  l'eau, il n'est pas nécessaire de sécher les      sables avant l'emploi; l'eau contenue dans le  sable viendra. en déduction de la quantité  d'eau totale nécessaire à la dissolution de  l'éther cellulosique.  



  On peut préparer d'avance des mélanges  intimes de sable, d'éther et d'eau. Les mé  langes non utilisés peuvent être régénérés  par simple addition d'eau.  



  Les anciens moules peuvent être récupé  rés et, après broyage, servir ;à nouveau de  matières premières pour la préparation de  nouveaux moules.  



  Les moules possèdent une très bonne  cohésion. Lors de leur confection, ils se prê  tent à la retouche et sont aisément     manipu-          lables.    Après séchage et après étuvage, ils  présentent une forte cohésion, qui permet  leur rectification. On peut souvent fabriquer  des moules non     armaturés    ou dont l'armature  est très réduite.  



  Lors du     .décochage    des pièces moulées.  le débourrage est excessivement facile, le  mélange tombant en poussière.  



  L'agglomérant utilisé étant un produit  non toxique, il n'y a., à aucun moment,     dé-          gabement    de vapeurs nocives ou malodo  rantes; il n'est pas corrosif et n'attaque pas  la peau.  



  Les moules étuvés ne dégagent pratique  ment plus de gaz à la coulée, ce qui évite  les     soufflures    dans le métal. La tendance à       l'abreuvage    à. la, coulée est, toutes choses  égales par ailleurs, fortement réduites; on  peut donc très souvent se dispenser d'enduire  les moules.  



  <B>Il</B> ne se produit aucun changement de vo  lume, ni au séchage, ni à.     l'étuvagé,    ni à la  coulée.  



  De tout ce qui précède, il résulte qu'on  obtient,     grâce    à la présente invention, des  moulages rigoureux et     parfaitement    sains, ce  qui supprime ou réduit considérablement les  usinages     ultérieurs.     



  Aucun apprentissage spécial n'est néces  saire au mouleur pour l'utilisation du mé  lange intime servant de masse de moulage.  



  En outre, les éthers     cellulosiques    peuvent  être     fabriqués    industriellement en. tous temps.    Leur emploi n'est., par ailleurs, pas plus coû  teux que celui de l'huile de lin.  



  Il est possible de fabriquer, grâce au  moule selon la présente invention, les pièces  les plus délicates dans les conditions de réus  site presque impossibles à réaliser avec 'les  moules jusqu'ici connus et utilisés.  



  Enfin, le mélange servant     ià    la prépara  tion des moules conformes<B>à</B> la présente in  vention est très peu sensible à la chaleur, que  ce soit lors de l'étuvage ou de la     coulée.    I1  peut donc être utilisé aussi bien pour con  fectionner des moules destinés à des coulées  basse température (aluminium, magnésium,       bronze,    laiton, etc.) que ceux destinés à des  coulées à très haute     température    (aciers,  aciers alliés et même métaux précieux, tels,  par exemple, que le platine).

   C'est ainsi qu'on  a réalisé avec un moule semblable à celui de  l'exemple 2, d'une part, des petites turbines       .1    eau en bronze, des coudes en laiton pour  appareils     .(le    laiterie, etc., et:, d'autre part,  d'excellents moulages     dentaires    en acier  inoxydable.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS: I. Moulé de fonderie, caractérisé en ce qu'il est composé au moins en partie par du sable @de fonderie dont les grains sont liés entre eux par au moins un éther cellulosique soluble dans l'eau. II. Procédé de préparation du moule se lon la revendication I, caractérisé en ce que l'on prépare un mélange intime de sable de fonderie, d'au rpoins -un éther cellulosique soluble dans l'eau et d'eau, et en- ce que l'on forme le moule avec ce mélange. SOUS-REVENDICATIONS: 1. Moule selon la revendication I, carac térisé en ce qu'il contient en outre-de l'eau. 2.

   Moule .selon la revendication I, carac- 1érisé en. ce qu'il contient en outre du gra phite .pulvérulent. 3. Moule selon la revendication I, carac térisé en ce qu'il contient en outre de la fleur de soufre. 4. 1Afoule selon la revendication 1, carac térisé en ce qu'il contient en outre de l'acide borique. à. Moule selon la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que l'éther cellulosique se trouve au moins en partie sous forme d'un gel aqueux. 6.

   Procédé selon la revendication II, ca ractérisé en ce que pour préparer ledit mé lange intime, on mélange ensemble du sable, de l'eau et au moins un éther cellulosique finement,divisé. \l. Procédé selon 1a revendication II, ca ractérisé en ce que pour préparer ledit mé lange intime, on mélange du sable avec une solution aqueuse d'au moins un éther cellu- losique. $. Procédé selon la revendication II, ca ractérisé en ce que pour préparer ledit mé lange intime,

   on mélange du sable avec un gel aqueux d'au moins un éther cellulosique soluble dans l'eau,