CH262029A - Procédé de coulage centrifuge d'un élément tubulaire en métal et moule métallique permanent pour la mise en oeuvre de ce procédé. - Google Patents

Procédé de coulage centrifuge d'un élément tubulaire en métal et moule métallique permanent pour la mise en oeuvre de ce procédé.

Info

Publication number
CH262029A
CH262029A CH262029DA CH262029A CH 262029 A CH262029 A CH 262029A CH 262029D A CH262029D A CH 262029DA CH 262029 A CH262029 A CH 262029A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
mold
coating
suspension
molten metal
metal
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
United States Pipe And Company
Original Assignee
United States Pipe Foundry
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United States Pipe Foundry filed Critical United States Pipe Foundry
Publication of CH262029A publication Critical patent/CH262029A/fr

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D13/00Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force
    • B22D13/02Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force of elongated solid or hollow bodies, e.g. pipes, in moulds rotating around their longitudinal axis
    • B22D13/023Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force of elongated solid or hollow bodies, e.g. pipes, in moulds rotating around their longitudinal axis the longitudinal axis being horizontal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Description


  Procédé de coulage centrifuge d'un élément tubulaire en métal et moule métallique  permanent pour la mise en     oeuvre    de ce procédé.    l'invention comprend un procédé de cou  lage     centrifuge        cl'un    élément tubulaire en mé  tal et un moule métallique permanent pour  la mise en     oeuvre    de ce procédé. Elle se rap  porte notamment au coulage centrifuge d'un  tel élément dans un     moule\    métallique perma  nent disposé sensiblement horizontalement et       oui    est animé d'un mouvement de rotation  autour de son axe     longitudinal.     



  Pour effectuer un coulage centrifuge de  cette     manière,    et notamment quand il s'agit  (le couler     nu    corps tubulaire     relativement     long,     c'est-à-dire    dont la longueur dépasse  trois ou quatre fois le diamètre extérieur, on  a longtemps éprouvé des difficultés empê  chant  < .l'obtenir un élément fondu, dans le  quel le métal soit. complètement fondu dans  toute l'épaisseur de la paroi et qui ait une  surface extérieure à peu près sans défauts.  



  Selon un procédé (le coulage centrifuge  employé jusqu'ici pour la fabrication d'un  long élément.     tubulaire    dans un moule métal  lique permanent, on coule une quantité déter  minée de métal fondu dans le moule, de ma  nière telle que la répartition dit métal dans  le sens de la     longueur    du moule se fasse prin  cipalement sous l'effet de la force     centrifuge.     Un moyen employé communément pour at  teindre ce but consiste à verser le métal à  l'aide     (l'uii    bec, occupant une position relati  vement fixe le     loti-    chi moule et placé.

   par  exemple, à l'une (les extrémités (le ce     moule.       Toutefois, les tentatives faites jusqu'à pré  sent pour fabriquer de longs éléments     tubu-          laires    selon ce procédé de coulage     centrifuge     n'ont pas permis d'obtenir des éléments ne  présentant pas de  piqûres  ni de  recouvre  ments  ou de  reprises , qui rendent ces élé  ments inacceptables pour le commerce.  



  Selon un autre procédé, très utilisé dans  l'industrie, le métal fondu est coulé dans le  moule au moyen d'un     bec,    qui pénètre à l'in  térieur du moule     bors    duquel on le retire  progressivement, de façon que le métal fondu  soit déposé le long d'une hélice, dont les tours  se fondent les uns dans les autres pour for  mer une structure unique. Selon ce procédé,  le métal est réparti dans le sens de la lon  gueur sur la surface du moule, principale  ment par le mouvement du bec à l'intérieur  de celui-ci et la force centrifuge maintient  le métal fondu contre le moule, comme dans  tout. coulage centrifuge.

   Toutefois, dans la  pratique, le métal ayant été ainsi déposé  s'étend dans une certaine mesure, à cause de  la pression latérale résultant de la force     cen-          t.rifube.    De ce fait, il coule dans le sens de  la longueur du moule pour avancer au-delà,  de la, zone hélicoïdale dans laquelle il a été  déposé. Il s'étend d'une manière quelquefois  excessive et fréquemment irrégulière oit dis  continue     sur    le bord antérieur. Il en résulte  alors une formation de dépôts excessivement  minces, qui se solidifient presque instantané-      ment et produisent de petits     recouvrements     ou reprises à la     surface    extérieure de l'élé  ment coulé.

   Ce procédé atténue les défauts  inhérents au coulage centrifuge sans les éli  miner complètement.  



  On a constaté que la     fusion    incomplète  du métal et les défauts de la     surface    exté  rieure des éléments     coulés    selon les procédés  connus de coulage centrifuge sont dus au fait  que la charge de métal fondu avance sans  contrôle le long du     moule,    sans prendre une  part suffisante à son mouvement de rota  tion. Quand le métal fondu, qui s'avance le  long du moule glisse sur celui-ci et s'avance  par intermittences ou trop rapidement ou par  intermittences et trop rapidement, il en ré  sulte     -me    tendance à la formation de piqûres  partant de la     surface    extérieure de l'élément  fondu.

   Les recouvrements ou les reprises se  produisent quand le bord antérieur du métal  fondu se déplace le long du moule d'une  manière     phis    ou moins intermittente ou dis  continue ou encore d'une manière plus ou  moins     intermittente    et     discontinue,    à     lune    vi  tesse qui le rend par endroits si mince qu'il  se refroidit rapidement. Il se solidifie pré  maturément et s'oxyde, si bien qu'il ne se  soude ou ne     s'unit    pas efficacement à la  masse de métal, qui s'écoule sur lui par la  suite, lorsque la répartition de la charge se  poursuit.

   Ces piqûres et ces recouvrements  ou reprises traversent quelquefois toute  l'épaisseur de la paroi de l'élément coulé, mais  d'habitude elles ne se produisent qu'à l'exté  rieur de la paroi.  



       L'invention    a pour objet un procédé per  mettant de fabriquer de longs éléments tubu  laires en métal par coulage centrifuge dans  des moules métalliques permanents, horizon  taux ou à peu près horizontaux, d'une ma  nière telle que le métal des éléments coulés  soit complètement soudé à lui-même sur toute  l'épaisseur des parois de ces éléments et que  l'extérieur de ces derniers ne présente pra  tiquement ni piqûres ni     recouvrements    ou  reprises.  



  Selon le procédé objet de     l'invention,     avant de verser le métal fondu dans le moule,    on projette sur la. surface intérieure de  celui-ci une suspension dans un liquide d'une  matière réfractaire réduite en poudre et d'un  liant, de manière que cette suspension se dé  pose sur le moule sous forme de globules.

   On  maintient le moule, pendant ladite opération  de projection, à une température suffisante  pour que le liquide desdits globules déposés  s'évapore rapidement, de manière que la ma  tière solide de ces globules forme progressive  ment un revêtement isolant continu relative  ment mince qui adhère au moule et présente,       sur    sa surface libre, un grand nombre clé  protubérances destinées à augmenter la     prise     du moule sur le métal fondu, ledit     revêtement     adhérant suffisamment pour ne pas être dé  taché du moule par le métal fondu pendant.  la répartition de ce dernier, niais étant assez  friable pour ne pas constituer un obstacle au  démoulage de l'élément coulé.  



  L'invention a également pour objet     un     moule métallique permanent pour la mise en       oeuvre    de ce procédé. La surface intérieure de  ce moule est munie d'un revêtement isolant  continu, d'une épaisseur moyenne comprise  entre 0,05 et 2 mm. Ce revêtement présente,  sur sa surface libre, un grand nombre de pro  tubérances destinées à augmenter la prise du  moule sur le métal fondu coulé dans ce der  nier, ledit revêtement adhérant suffisamment       ail    moule pour ne pas être détaché du moelle  par le métal fondu pendant la répartition  de ce dernier, mais étant assez friable pour  ne pas constituer un obstacle au démoulage  de l'élément coulé.  



  Le dessin représente, à titre d'exemple,  une forme d'exécution d'un dispositif pour la  mise en     aeuvre    d'une     forme    d'exécution du  procédé objet de l'invention et comprenant  un moule métallique permanent et un revête  ment propre à être utilisé pour le coulage       d'lin    élément tubulaire en métal selon ce pro  cédé.  



  La     fig.    1 est une élévation latérale sché  matique de ce dispositif, ledit moule étant  représenté en coupe partielle.  



  La     fig.    2 est une coupe transversale par  la ligne 2-2 de la     fig.    1.      <B>La</B>     fig.    3 est une     coupe,    vue en     perspec-          tiv    e, de     l'extrémité    de droite (lu moule re  présenté à la<B>fi'-.</B> 1, montrant. également le  bec (le     coulage    déversant du métal fondu  clans le moule.  



  La     fig.    4 est un plan représentant     sché-          ntatiquenient,    à une échelle agrandie, la sur  face du revêtement.  



  La     fig.    5 est une coupe schématique du  revêtement par la     ligne    5-5 de la     fig.    4.  Le dispositif représenté aux     fig.    1, 2 et 3  est prévu pour la taise en     couvre    d'une forme  (l'exécution du procédé dans laquelle la ré  partition     chi    métal fondu le long dit moule  est. effectuée     principalement    sous l'effet de  la force     centrifuge,    le     goulot    ou bec (le cou  lage n'étant pas prévu pour être déplacé le  long (lit moule et étant disposé à l'une de  ses     extrémités.     



  ])ans la     fig.    1, un     moule        cylindrique    10  est supporté, dans une position horizontale,  par deux jeux ale galets     17..    Les deux galets  11, alignés de chaque côté du moule 10, sont  fixés sur un axe 12 porté par des supports  1.3 montés sur des poutres 14. Ces poutres  sont posées sur un socle 15 servant de     base     pour le dispositif complet. L n prolongement  à     l'extrémité    (le l'un ales axes 12 est pourvu  d'une poulie 16, reliée à un dispositif moteur  (non représenté) polir entraîner l'axe et faire       tourner    le moule.

   Des rainures annulaires 17  sont     ménagées    à la surface extérieure     du     moule pour servir de chemins pour les galets  11 et empêcher tout déplacement du moule  dans le sens de sa longueur. Les extrémités ale  l'alésage 18 du moule sont élargies en 19 pour  recevoir des plaques     d'extrémités    20 qui sont  maintenues en place par des vis 21 traversant  la paroi du moule.  



  La suspension destinée à constituer lui  revêtement est. appliquée sur la surface inté  rieure clic     moule    10 par un dispositif de pro  jection 22, représenté sur la partie gauche  (le la     fig.    1. Ce dispositif de projection     \?'?     est monté sur un chariot 23 dont. les roues  24 reposent. sur des rails 25,     disposés    (le sorte  que le chariot puise se déplacer dans la di  rection (le l'extrémité adjacente     (lu    moule<B>10</B>    et en sens contraire. Les rails<B>225</B> sont alignés  sur le moule et montés sur (les traverses     \?6          reposant    sur le socle 15.

   Sur le chariot 23  est installé un récipient 27     pour    la     suspeit-          siort    destinée à. constituer le revêtement. Un  moteur électrique 28, monté au-dessus du ré  cipient 27, est utilisé pour actionner un agi  tateur disposé dans le récipient, ainsi qu'une  pompe placée clans ce dernier et prévue pour  envoyer la suspension au travers de tuyaux  29 et 30, et d'une lance 31, vers un pulvé  risateur 32, monté à l'extrémité de cette  lance. La. lance 31 est fixée au chariot 23  (le telle façon qu'un mouvement du chariot  en arrière et en avant sur les rails 25 en  traîne le pulvérisateur 32 dans un mouve  ment de va-et-vient. alun bout à l'autre de  l'alésage 18, parallèlement à l'axe du moule.

    La lance est filée à des supports 33, (le ma  nière à pouvoir     être    ajustée dans le sens ver  tical, afin de faire varier la distance qui sé  pare le pulvérisateur 32 de la face inté  rieure d'un moule donné, ou d'ajuster cette  distance pour des moules ale différents dia  mètres. Le chariot 23 est déplacé dans la  direction     du    moule et en sens contraire, au       moyen    d'une tige de piston 34, dont l'une  des     extrémités    est. reliée au chariot par un  bras 35 et dont l'autre     extrémité    est reliée  à un piston coulissant clans un cylindre 36,  monté le long de l'un des rails 25.  



  Avec ce dispositif (le projection, on ap  plique la     suspension    destinée à constituer le  revêtement sur la face intérieure du moule  en faisant faire     un    mouvement de va-et-vient  au pulvérisateur 32 sur toute la     longueur    de  l'alésage du moule, qu'on chauffe et     qu'on     fait tourner, et cela autant de fois qu'il peut  être nécessaire pour former un revêtement  ayant l'épaisseur voulue et une rugosité su  perficielle du caractère désiré dans les con  ditions de coulage données.

   Un revêtement  qui a été reconnu satisfaisant pour le cou  lage (le longs corps tubulaires par le procédé  de     coulage    centrifuge employant un dispo  sitif de déversement     d'un    type rte se retirant  pas, est représenté en 37 dans les     fig.    4 et 5  (les dessins, à une échelle qui représente un-           âgrandissement    de dix fois à peu près.

   Comme  cela est     indiqué    ici, diverses protubérances 38  sont séparées les     unes    des antres par des dé  pressions 39;     elles    ont une forme et des di  mensions plus ou moins irrégulières et se fon  dent dans une partie 40 formant une base  continue et couvrant la face intérieure du  moule, de telle faon que cette dernière soit  isolée du métal qu'on verse dans le moule       pendant    l'opération de coulage.  



  Après que le revêtement a été appliqué  sur la face intérieure du moule, les plaques       d'extrémités    20 sont mises en place dans les  élargissements 19 et fixées dans ces derniers  par les vis 21. Avant d'introduire les pla  ques d'extrémités, on recouvre leurs faces in  térieures     d'un.    revêtement approprié qu'il  peut convenir de choisir semblable à celui qui       vient    d'être décrit. La charge de métal fondu  est amenée à l'une des extrémités du moule  qu'on fait tourner; elle est déversée par un  dispositif 41 qui peut être une poche de  coulée ordinaire, un four à induction ou sim  plement un récipient pour le métal fondu,  tel que     celui    que représente le dessin.

   Le  dispositif de déversement est pourvu     d'tin     bec 42 qui est construit et disposé de faon  que, quand on verse la charge, il pénètre  jusqu'à l'intérieur de l'extrémité du moule,  par     une    ouverture centrale 43 de la plaque       d'extrémité    adjacente 20. Le dispositif de  déversement 41 est porté par un chariot 44  pourvu de roues 45 reposant sur des rails  46, de façon qu'il puisse être amené rapide  ment jusqu'à la position de déversement et  en être écarté de même.  



  Quand la charge est déversée dans le  moule avec une certaine vitesse, le mince re  vêtement réfractaire étendu précédemment  sur le moule remplit     simultanément    deux  fonctions     importantes.     



  La première de ces fonctions consiste à       entraîner    le métal fondu à suivre le mouve  ment de rotation du moule tout en retar  dant son avance le long de     celui-ci,    pour  assurer une bonne répartition du métal dans  ce moule. Les nombreuses protubérances que  présente le revêtement isolant constituent une    surface rugueuse, solidaire du moule et tour  nant avec lui. Cette surface rugueuse assure  l'adhérence nécessaire entre le moule et le  métal fondu     pour    un entraînement rapide  de ce métal et pour qu'il participe ainsi an  mouvement de rotation du moule, tout en  l'empêchant de glisser sur celui-ci dans le  sens de sa longueur et d'avancer par inter  mittences, trop rapidement et avec un bord  antérieur discontinu et excessivement mince.  



  La seconde de ces fonctions consiste à  empêcher la solidification trop brusque et  trop rapide du bord antérieur du métal  fondu s'avançant le long du moule et, par  conséquent, la formation. de reprises ou de       recouvrements    dus au fait que de minces pel  licules de métal, constituant ce bord anté  rieur, sont trop froides     pour    se souder effi  cacement au métal fondu qui les recouvre  par la suite.

   Le revêtement isolant constitue  une barrière thermique qui arrête et règle  efficacement la vitesse de solidification du  bord antérieur du métal fondu.     Ltant    donné  la faible     épaisseur    du revêtement, la vitesse  globale de solidification de l'élément coulé  reste à peu près la même que dans un moule  métallique nu, tandis que l'écoulement de  chaleur vers le moule à partir du bord anté  rieur du métal fondu est momentanément  arrêté. Ce bord est ainsi maintenu à une tem  pérature suffisante pour qu'il se soude et  se lie     intimement    avec le métal fondu qui  vient le recouvrir par la suite.

   La fusion  complète du métal formant la partie exté  rieure de l'élément coulé, lorsque le métal  fondu se répand dans le     moule,    est ainsi  assurée     ail    prix d'un arrêt momentané du  flux de     chaleur    vers le moule. Pratiquement,  le revêtement n'occasionne pas de ralentisse  ment appréciable du flux global de chaleur,  il n'empêche pas le glaçage rapide du métal,  caractéristique du coulage dans des moules  métalliques et n'entraîne pas de réduction de  la vitesse de fabrication des éléments coulés.  



  L'élément coulé une fois refroidi, le revê  tement est suffisamment friable pour n'oppo  ser qu'une faible résistance lors du démou  lage. Cette opération détruit donc en grande      partie le revêtement et, avant une nouvelle  opération de coulage, il faut procéder à une  nouvelle pulvérisation pour constituer un  nouveau revêtement et ainsi de suite.  



  Avec une suspension de composition don  née, on peut modifier et régler les propriétés  du revêtement et principalement les dimen  sions moyennes de ses protubérances en agis  sant sur l'opération de pulvérisation. Ce ré  glage est nécessaire afin d'éviter une sur  face trop lisse qui n'entraînerait pas suffi  samment le métal fondu dans le     mouvement     de rotation du moule ou, au contraire, une  surface plus rugueuse qu'il ne serait néces  saire pour le but poursuivi.  



  Une composition, qui a été reconnue con  venable pour fournir un revêtement ayant  les caractéristiques désirées, est constituée  par une suspension dans de l'eau de farine  de silice et de bentonite. Cette suspension  est déposée sur la face intérieure du moule  métallique chauffé, par un bec de pulvérisa  tion effectuant un mouvement de va-et-vient  par rapport à ce moule.  



  La composition de la suspension destinée  à constituer le revêtement peut être modifiée,  mais on a obtenu des résultats satisfaisants  avec une suspension aqueuse uniforme, faite  dans les proportions d'un litre d'eau pour       500    à 1000 g de farine de silice et de 10 à  40 g de bentonite. Les parcelles de farine  de silice doivent être d'une finesse telle que  la suspension puisse être projetée à l'aide  d'un type de pulvérisateur à jet, et sont  < le  préférence d'une grosseur correspondant à  peu près à un tamis de 13 mailles carrées  au moins par millimètre.

   Bien que la bento  nite contribue efficacement à maintenir la  farine de silice en suspension dans l'eau, il  est désirable que la suspension liquide soit  agitée     d'une    manière plus ou moins continue,  afin de lui conserver son caractère uniforme  pendant l'application.  



  Pendant qu'on pulvérise une telle sus  pension sur sa surface intérieure, il est essen  tiel que le moule soit chauffé à une tempé  rature comprise entre 122 et 425  C, de pré  férence entre 177 et 260  C. La suspension    doit. être pulvérisée et. projetée sur le moule  à une vitesse telle que le liquide s'évapore  très rapidement, sitôt que les globules for  més par pulvérisation viennent en contact  avec la surface chauffée. Le moule ne doit  cependant pas être assez chaud pour que le  liquide s'évapore avant que les globules ne  se soient déposés. Quand on applique la sus  pension de la manière indiquée, les matières  solides, réfractaires ou liantes de chaque glo  bule restent à l'endroit où elles ont été dépo  sées sur la surface du moule et un revêtement  est ainsi progressivement formé.

   Lorsque les  conditions de pulvérisation sont telles que les  globules ne se répandent ou ne se déplacent  pas ensemble sur la surface du moule, le  revêtement présente une surface rugueuse,  constituée par un très grand nombre de sail  lies ou protubérances.  



  La forme et le profil particuliers de cha  que protubérance ne semblent pas avoir de  l'importance, bien qu'on ait reconnu qu'on  obtient des résultats très satisfaisants avec  une surface qui, agrandie par la photogra  phie, ressemble quelque peu à celle d'un  chou-fleur. Les protubérances d'une telle  surface sont. naturellement de forme et de  grandeur irrégulières et sont d'habitude dis  posées de façon à être séparées les unes des  autres par des distances appréciables. Il ne  faut toutefois pas en conclure qu'une telle  irrégularité soit essentielle.

   Il est désirable  que le revêtement soit formé de telle façon  que les protubérances se fondent dans une  partie formant. une couche de base oit qu'elles  soient reliées par leurs bases, afin que la sur  face du moule soit pratiquement entièrement  recouverte par le revêtement, et afin que la  charge de métal fondu soit soumise d'une  manière à peu près uniforme à l'action de  barrière thermique exercée par le revêtement.  



  Le caractère de la surface du revêtement  peut être rapidement modifié pour obtenir  une surface qui ne soit ni trop lisse pour  exercer l'action désirée sur la distribution du  métal fondu dans le moule ni plus rugueuse  qu'il ne serait nécessaire dans ce but. Les mo  difications de la rugosité de la surface du      revêtement peuvent être obtenues par un ré  glage approprié des diverses conditions dans       lesquelles    la. pulvérisation est effectuée. On  peut agir, par exemple, sur la forme et la  direction du jet sortant de la base du pulvé  risateur, sur la distance séparant cette buse  de la surface du     moule,    ou sur le degré de  pulvérisation de la suspension.

   On peut aussi  faire varier la pression d'un fluide gazeux  employé pour la pulvérisation ou modifier la  quantité de suspension pulvérisée sur une  aire donnée de la surface du moule dans     un     temps donné, ou encore faire varier l'étendue  de la formation progressive du revêtement.  



  Pour     appliquer    la     suspension    destinée à       constituer    le revêtement, on peut se servir de  buses ou de têtes de pulvérisateurs de formes  différentes, mais on a reconnu les avantages       d'in    jet en éventail, car il peut être réglé  rapidement pour faire varier les dimensions  et les directions de l'éventail ou de la lame  projeté par la buse.

   Quand on applique un  revêtement à un moule     cylindrique    rotatif au  moyen d'un dispositif de pulvérisation animé  d'un mouvement relatif de va-et-vient dans  le sens de la     longueur,    à l'intérieur de l'alé  sage du moule, il est préférable que ce     dis-          positif    soit agencé de telle faon que le jet  en éventail ou en lame s'étende     parallèlement     à l'axe     longitudinal    de l'axe du moule. Une  telle disposition est désirable, afin de pro  duire un revêtement présentant une surface  rugueuse.

   Un revêtement moins     rugueux    peut  être obtenu en faisant varier la direction du  jet, à partir de cette direction parallèle à  l'axe vers une direction perpendiculaire à ce  dernier. En raison de la plus grande concen  tration du jet sur une aire donnée de la  surface du moule, un revêtement à surface       lisse    peut être obtenu en     dirigeant    la buse  perpendiculairement à la surface du moule,  tandis     qu'une    surface rugueuse peut être ob  tenue en     dirigeant    la buse obliquement à  cette surface, suivant un angle de 45  par  exemple.

   On a aussi reconnu     qu'une    augmen  tation de la     préssion    de l'air ou autre fluide  gazeux, utilisé dans un dispositif de pulvé  risation pneumatique, tend à     produire    un    revêtement     phis    rugueux, mais cette tendance  peut être     neutralisée    si la buse de pulvérisa  tion est disposée trop près de la surface du  moule. En augmentant la distance séparant  cette buse de la surface du moule, on tend  à accroître la rugosité de la surface du revê  tement.  



  On peut aussi faire varier la rugosité de  la surface du revêtement en modifiant la  quantité de suspension appliquée sur une aire  donnée de la surface du moule dans un temps  donné. Quand on les projette avec une vitesse  appropriée, les matières solides des différents  globules restent en place, de sorte que l'ac  croissement progressif produit un revêtement  à surface rugueuse. Si on augmente la quan  tité de suspension appliquée au moule ou la  vitesse avec laquelle on l'applique, la suspen  sion tend à s'étaler sur la surface du moule,  en raison de l'évaporation plus lente du  liquide, et il en résulte un revêtement pré  sentant une surface plus unie.  



  Quand les différentes conditions sont de  nature à produire un revêtement présentant       une    surface rugueuse d'un caractère appro  prié, la rugosité de la surface tend à s'ac  croître à mesure que l'épaisseur du revête  ment s'accroît progressivement.

   Il est proba  ble que cela provienne de ce que les masses  distinctes de matière solide des premiers glo  bules qui frappent la surface du moule font  saillie sur la surface et sont     ainsi    placées de  façon à     intercepter    la matière projetée,

   en  plus grande quantité que la surface qui les       environne.    Ces petites masses de matière so  lide croissent ainsi plus rapidement en épais  seur que les aires environnantes de la sur  face du revêtement et cette croissance rapide  se poursuit jusqu'à ce que     l'épaisseur    des  protubérances ainsi formées     devienne    suffi  sante pour isoler leurs surfaces découvertes  de l'action calorifique du moule et pour em  pêcher ainsi le     liquide    de s'évaporer rapide  ment des globules ou parties de globules sup  plémentaires qui sont dirigés sur ces sur  faces.

   Quand cela se produit, on est arrivé à  un stade au cours duquel les globules pro  jetés coulent et se fondent ensemble en une      surface relativement unie qui n'est plus ap  propriée à la fabrication de longs éléments  tubulaires exempts de défauts.  



  On a reconnu que l'épaisseur moyenne  d'un revêtement formé à partir de la suspen  sion décrite peut varier entre 0,05 et 2 mm  environ. Le nombre moyen de protubérances  peut varier entre 4 et 50 par centimètre, me  suré dans une direction quelconque sur la  surface du revêtement, tandis que la hauteur  moyenne des protubérances au-dessus de  l'aire environnante du revêtement peut varier  entre 0,025 et 1,25 mm. On peut aussi com  parer la rugosité de la surface du revêtement  à celles de papiers ou de toiles d'émeri des  Nos 24 à 240.  



  L'épaisseur du revêtement. et l'ordre de  grandeur de la rugosité peuvent être modi  fiés dans une certaine mesure selon les con  ditions dans lesquelles on effectue le coulage  du métal fondu. Par exemple, lorsque le mé  tal fondu est réparti dans le sens de la lon  gueur du moule, principalement sous l'effet  de la force centrifuge, on peut utiliser des  revêtements d'une épaisseur moyenne com  prise entre 0,25 et 2 mm. Ces revêtements  présenteront 4 à 20 protubérances par centi  mètre, comptées dans une direction quelcon  que sur leur surface (de préférence 8 à  10 protubérances par centimètre) et une hau  teur moyenne des protubérances comprise  entre 0,125 et 1,25 mm.

   La rugosité de ces  revêtements sera alors de l'ordre de grandeur  des Nos 24 à<B>100,</B> selon l'échelle des toiles  ou papiers d'émeri et de préférence entre les  limites des Nos 40 et 60. D'autre part, lorsque  le métal fondu est réparti dans le sens de la  longueur du moule, principalement par un  mouvement du bec de coulage à l'intérieur de  celui-ci, on a reconnu que le revêtement peut  être plus mince et d'une rugosité d'un ordre  de grandeur moins élevé, tout en donnant  encore des résultats satisfaisants.  



  Avec les proportions indiquées, la sus  pension décrite produit un revêtement com  pact et qui adhère au moule et qui, cepen  dant, est. suffisamment friable. Une fois l'opé  ration de coulage terminée, les parcelles    constituant ce revêtement n'adhèrent pas les  unes aux autres et au moule à un point tel  qu'elles empêchent de démouler rapidement  l'élément coulé. Ce revêtement semble être  un peu plus friable après l'opération de cou  lage qu'avant cette dernière. Il résiste à  l'effet de lavage par le courant de métal  fondu quand on verse ce dernier dans le  moule, et les protubérances formant sa sur  face rugueuse ont une prise efficace sur le  métal fondu, dont elles règlent le mouve  ment, sans être écrasées par lui. On ne pou  vait logiquement s'attendre à ce qu'un revête  ment agisse de la manière indiquée.

   Son ac  tion efficace est peut-être due au fait que les  forces exercées sur le revêtement par le métal  fondu sont en réalité beaucoup plus petites  qu'on ne l'aurait cru. Il faut aussi remar  quer qu'on peut modifier et régler la friabi  lité en faisant varier la proportion de     ben-          tonite    dans la suspension destinée à consti  tuer le revêtement.  



  Un revêtement formé à partir de cette  suspension a un caractère temporaire et on  l'applique au moule avant chaque opération  de coulage. Après l'application du revêtement,  le moule revêtu peut être manutentionné,  contrôlé, le revêtement peut être renouvelé et  on peut le mettre en réserve, suivant les be  soins, sans compromettre son utilisation sub  séquente. Après qu'on a démoulé l'élément  coulé, on peut, grâce à sa friabilité, enlever  rapidement le revêtement du moule à l'aide  d'une brosse métallique ou d'un jet d'air com  primé, ou de ces deux moyens simultanément,  pour faciliter la préparation du moule pour  le coulage suivant.  



  On peut se servir de diverses autres sus  pensions pour former, en les projetant sur le  moule, un revêtement réfractaire mince ayant  en même temps l'effet de barrière thermique       nécessaire    et la rugosité superficielle indis  pensable à l'entraînement du métal fondu. La  farine de silice est un produit réfractaire  satisfaisant et facile à obtenir et, quand elle  est appliquée comme cela a été décrit dans  ce qui précède, elle forme un revêtement pré-      sentant la résistance à la chaleur nécessaire  et ayant une porosité suffisante pour fournir  l'effet de barrière thermique indispensable.

    On peut aussi se     servir    de toutes autres ma  tières réfractaires appropriées, telles que, par  exemple, les oxydes     d'aluminium,    de magné  sium, de béryllium, de zirconium, de chrome,  etc. La bentonite est     un    liant     satisfaisant,     parce qu'elle sert non seulement d'agent de  liaison pour les parcelles de matière réfrac  taire dans le revêtement, mais aussi d'agent  facilitant la suspension des particules de ma  tière réfractaire dans le support     liquide    uti  lisé.

   On peut se     servir    d'autres agents de  liaison appropriés, pourvu qu'ils aient les qua  lités d'adhérence nécessaires pour permettre  au revêtement de résister aux forces exercées  sur lui par la charge de métal fondu et  d'adhérer ait moule de métal de façon satis  faisante et qu'ils soient suffisamment réfrac  taires et exempts de composants tendant à  émettre des gaz pendant l'opération de cou  lage. L'eau est un support convenable pour  les ingrédients contenus dans la suspension,  mais tout autre liquide approprié peut être  employé dans ce but.  



  La surface extérieure     d'-Lui   <B>é</B> lément, coulé  selon une forme d'exécution quelconque du  procédé décrit, présente pratiquement la  même rugosité que le revêtement du moule  employé pour sa fabrication. Cette rugosité  n'a pas     d'inconvénients    dans beaucoup de cas       d'application    de tels éléments coulés. Cepen  dant, là où une surface extérieure plus unie  est nécessaire, on peut l'obtenir rapidement  par un usinage de l'élément     coulé    avec le  degré de finesse requis, et supprimer ainsi  la rugosité de sa     surface    extérieure.

   Selon la  forme d'exécution du procédé, décrite en ré  férence au dessin, la répartition du métal  fondu dans le sens de la longueur du moule  se fait principalement sous l'effet de la force  centrifuge, mais il est évident que le procédé  peut également être utilisé dans une installa  tion de coulage centrifuge     dans    laquelle cette  répartition est principalement effectuée par  un mouvement du bec de coulage, le long  et à l'intérieur du moule.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS I. Procédé de coulage centrifuge d'un élé ment tubulaire en métal, dans lequel on verse du métal fondu dans un moule métallique permanent disposé sensiblement horizontale ment et qui est animé d'un mouvement de rotation autour de son axe longitudinal, ca ractérisé en ce que, avant de verser le métal fondu dans le moule, on projette sur la sur face intérieure de celui-ci une suspension dans lin liquide d'une matière réfractaire réduite en poudre, et d'un liant, de manière que cette suspension se dépose sur le moule sous forme de globules et en ce que l'on maintient le moule, pendant ladite opération de projec tion,
    à une température suffisante pour que le liquide desdits globules déposés s'évapore rapidement, de manière que la matière solide de ces globules forme progressivement un re vêtement isolant continu relativement mince qui adhère au moule et présente sur sa sur= face libre un grand nombre de protubérances destinées à augmenter la prise du moule sur le métal fondu, ledit revêtement adhérant suffisamment pour ne pas être détaché du moule par le métal fondu pendant la répar tition de ce dernier, mais étant assez friable pour ne pas constituer un obstacle au démou lage de l'élément coulé. II.
    Moule métallique permanent pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendica tion I, caractérisé en ce que sa surface inté rieure est munie d'un revêtement isolant continu, d'une épaisseur moyenne comprise entre 0,05 et 2 mm, et en ce que ce revêtement présente, sur sa surface libre, un grand nom bre de protubérances destinées à augmenter la prise du moule sur le métal fondit coulé dans ce dernier, ledit revêtement adhérant suffisamment au moule pour ne pas être dé taché du moule par le métaffondu pendant la répartition de ce dernier, mais étant assez friable pour ne pas constituer un obstacle au démoulage de l'élément coulé.
    SOUS-REVENDICATIONS '. 1. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que la suspension que l'on pro- jette sur la surface intérieure du moule est une suspension aqueuse et en ce que l'on maintient le moule à une température com prise entre 120 et 425 C pendant cette pro jection. 2. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que ladite suspension que l'on projette est une suspension de farine de silice et de bentonite. 3.
    Procédé selon la revendication I et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite suspension aqueuse qu'on projette contient 500 à 1000 g de farine de silice et 10 à 40 g de bentonite par litre d'eau. 4. Procédé selon la revendication 1, carac térisé en ce qu'on projette la suspension sur la surface intérieure du moule jusqu'à ce que le revêtement atteigne une épaisseur moyenne comprise entre 0,05 et 2 mm. 5.
    Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce qu'on projette la suspension sur la surface intérieure du moule de ma nière que le nombre moyen, compté dans une direction quelconque, des protubérances du revêtement, est compris entre 4 et 50 par centimètre, et en ce que lesdites protubé rances ont une hauteur moyenne, au-dessus dit revêtement environnant, comprise entre 0,025 et 1,25 mm. 6. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que l'on verse le métal fondu à l'aide d'un bec qui est stationnaire pendant la coulée. 7.
    Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on forme le revêtement du moule à l'aide d'in dispositif de projection animé d'un mouvement de va-et-vient Longi tudinal par rapport au moule, pour se dé placer à l'intérieur et sur toute la longueur de ce dernier pendant l'opération de projec tion. 8. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 7, caractérisé en ce qu'on anime le moule d'un mouvement de rotation par rapport au dispositif de projection pen dant l'opération de projection. 9.
    Moule selon la revendication II, carac térisé en ce que le nombre moyen des pro tubérances, compté dans une direction quel conque sur la surface du revêtement, est com pris entre 4 et 50 par centimètre, et en ce que lesdites protubérances ont une hauteur moyenne, au-dessus du revêtement environ nant, comprise entre 0,025 et 1,25 mm.
CH262029D 1943-12-04 1946-10-31 Procédé de coulage centrifuge d'un élément tubulaire en métal et moule métallique permanent pour la mise en oeuvre de ce procédé. CH262029A (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US262029XA 1943-12-04 1943-12-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH262029A true CH262029A (fr) 1949-06-15

Family

ID=21830447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH262029D CH262029A (fr) 1943-12-04 1946-10-31 Procédé de coulage centrifuge d'un élément tubulaire en métal et moule métallique permanent pour la mise en oeuvre de ce procédé.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH262029A (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2921854A1 (fr) * 2007-10-09 2009-04-10 Saint Gobain Pam Sa Dispositif d'acheminement de poudre, installation de coulee et procede correspondants

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2921854A1 (fr) * 2007-10-09 2009-04-10 Saint Gobain Pam Sa Dispositif d'acheminement de poudre, installation de coulee et procede correspondants
CN101433946B (zh) * 2007-10-09 2012-05-09 圣-戈班Pam集团公司 用于传送粉末的设备、相应的铸造装置和方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS60170565A (ja) 球状金属粒子の製造方法
CH262029A (fr) Procédé de coulage centrifuge d&#39;un élément tubulaire en métal et moule métallique permanent pour la mise en oeuvre de ce procédé.
US3134140A (en) Apparatus for molding hollow articles
FR2488821A1 (fr) Enduit pour la production d&#39;une garniture d&#39;une coquille de coulee centrifuge metallique
FR2571484A1 (fr) Procede et dispositif pour faire fondre progressivement du materiau en forme de barreau au moyen d&#39;une bobine d&#39;induction
CH642879A5 (fr) Procede de coulage par centrifugation.
EP0430840A1 (fr) Procédé et dipositif de coulée continue sur un ou entre deux cylindres
FR2646367A1 (fr) Procede et installation pour realiser un revetement sur les parois interieures d&#39;un recipient metallurgique
BE897622A (fr) Procede et appareil de fabrication d&#39;une matiere en pellicule moulee
BE460664A (fr)
EP0290423A2 (fr) Dispositif de fabrication en continu d&#39;une bande métallique mince
JPH08192258A (ja) 離型剤の塗布方法
FR2571361A1 (fr) Procede et installation de fabrication de laitier expanse fragmente
JPS6127928Y2 (fr)
BE362922A (fr)
JPH0220183Y2 (fr)
JPS6241287B2 (fr)
CH350428A (fr) Procédé de fabrication de particules ou filaments métalliques, appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé et particules et filaments métalliques obtenus au moyen de ce procédé
BE1001298A6 (fr) Dispositif de fabrication en continu d&#39;une bande metallique mince.
US1090088A (en) Process of uniting metals.
BE397358A (fr)
BE430137A (fr)
JPH03118944A (ja) 薄肉鋳片の連続鋳造方法
JPS62254961A (ja) レ−ザ加熱による遠心鋳造法
FR2658745A1 (fr) Procede et dispositif de moulage d&#39;un alliage metallique.