CH268680A - Procédé pour la fabrication d'un moule réfractaire. - Google Patents

Description

  
 



  Procédé pour la fabrication d'un moule réfractaire.



     L) es    moules   réfraetaires      partieulièrement    appropriés pour la coulée des   alliages    dentaires peuvent être faits en mélangeant une matière hautement réfractaire sous forme de poudre, par exemple de la silice de formes variées et de l'alumine, avec un liant   consis-    tant en une solution   d'un    silicate organique, par exemple un ester silicique, en donnant au mélange la forme désirée et en assurant sa prise.

   Le liant agit en précipitant un gel de silice résultant de l'hydrolyse   dn    silicate en solution, et cette hydrolyse est généralement accélérée par chauffage à basse température, quoique d'autres méthodes d'accélération, telles que   l'ineorporation    de magnésie,   peuvent    être employées. Quand les moules sont pris, ils sont durcis par chauffage à une haute tem  pérature.   



     Un    moyen de faire de tels moules est connu sous le nom de procédé  à cire   perdue  .    Dans celui-ci, le modèle utilisé pour donner au   mé-    ]ange la forme désirée est fait en cire et il est fondu après que le moule ait été formé autour de lui, laissant ainsi une cavité de la forme désirée. Pour améliorer la surface de coulée, il est parfois désirable de revêtir de tels modèles de cire, par immersion ou par pulvérisation,   d'un    mélange approprié contenant une matière réfractaire finement divisée.



  Quand la cire est fondue, ce revêtement reste sur la surface du moule.



   On a   dû    faire la constatation que les moules faits de cette manière, avec ou sans revêtement superficiel, tendent à se fendre en séchant, particulièrement quand ils sont destinés au coulage d'objets plus grands que les coulages dentaires usuels. La présente invention permet d'empêcher entièrement cet inconvénient.



   L'invention a pour objet un procédé pour la fabrication d'un moule réfractaire, par mélange d'une matière hautement réfractaire sous forme de poudre avec un liant liquide constitué par une solution contenant au moins un silicate organique, de manière à former une masse ayant la consistance du sable humide et   flaconnage    de celle-ci par compression à la forme désirée.



   Ce procédé est   caractérisé    en ce que   l'on    utilise une poudre réfractaire composée de grains de différentes grosseurs, au moins 60% en poids de ces grains étant assez fins pour passer à travers un tamis de 80 mailles au centimètre.



   En premier lieu, il est important que la grosseur des grains du matériel réfractaire en poudre soit soigneusement choisie.   I1    est nécessaire d'utiliser une poudre composée de grains de différentes grosseurs, pour que les grains les plus fins remplissent les vides entre les grains les plus gros et assurent une surface plus   doucie    que celle qui peut être obtenue si tous les grains sont de la même grosseur. Le fendillement évoqué plus haut est avant tout causé par la présence d'une grande proportion de vides dans la matière, ces vides résultant  eux-mêmes de l'emploi de particules de   gtros-    seur incorrecte. En choisissant la grosseur du grain, on peut obtenir la densité globale maximum lorsqu'on donne à la masse la forme désirée.



   La masse ayant la   consistance    du sable humide est comprimée autour du modèle par foulage ou autrement. On utilise donc   rme    poudre à grain très fin, qui donne un   excel-    lent fini an moulage sans qu'il soit nécessaire de traiter le modèle de cire par immersion ou pulvérisation. Le fini de la surface de moulage est fonction de la grosseur de grain de la poudre utilisée, laquelle doit être formée pour au moins   60 O/o,    et de préférence plus, de grains passant à travers un tamis de 80 mailles.



   Il est bien entendu que, dans chaque cas, la densité globale maximum que   l'on    peut obtenir varie avec la matière réfractaire employée comme avec la consistance du mélange.



  Pour couler des métaux ayant une température de coulée relativement haute, on préfère employer des matières qui sont plus réfractaires que celles utilisées jusqu'ici, et en particulier on a trouvé que le sable sillimanite ou le carbure de silicium donne de bons résultats.



   La composition delta solution de silicate organique employée comme liant peut jouer un rôle important. Il est préférable que les silicates organiques employés contiennent dans l'ensemble au moins   35 oxo    de silice. On a trouvé qu'il convient le mieux de préparer le liant à partir   d'un    mélange d'esters siliciques tels que des silicates d'alcoyle condensés, contenant de préférence   40 0/o    de silice, et de le diluer avec de l'alcool éthylique ou un alcool méthylique industriel, également avec une petite quantité d'eau, afin d'obtenir un liant contenant entre 15 et   3O0/o    (de préférence   19 /o)    de sili  cates    organiques, 1,5 à   3,50/o    (de préférence   2  /o)    d'eau et 60 à   83,

  50/o    (de préférence   79 /o)    d'alcool éthylique ou d'alcools   méthy-    liques industriels. La solution dans son ensemble est de préférence acide. Normalement, les solutions commerciales de silicates organiques telles que celles que   l'on    utilise ici pour fabriquer le liant contiennent suffisamment d'acide pour le but visé; toutefois, pour que le   pH    de la solution liante après mélange soit au-dessous de 3,0, ce qui est très indiqué, on ajoute d'habitude suffisamment d'acide pour obtenir une valeur de pR de   1,5-3,0.    Tout acide minéral, à l'exception de l'acide nitrique, peut être utilisé, mais on préfère employer l'acide ehlorhvdrique.

   Si la valeur du   p,    est inférieure à 1,5 ou si la composition de la solution liante est   en    dehors des limites spécifiées plus haut, on a trouvé que la solution tendait à être instable et à s'hydrolyser d'une manière incontrôlable, produisant un dépôt de silice sous une forme qui l'empêche d'agir comme un liant efficace et qui conduit à des fentes dans le moule.
   nans    la réalisation    à    cire perdue  du procédé de l'invention, à l'aide   d'tm    modèle   mnni    d'un revêtement de poudre réfractaire, on a trouvé que, lorsque les moules sont destinés à la coulée d'alliages à haute température ou à la coulée de pièces de grandes dimensions,

   des sables siliceux du genre utilisé pour former les revêtements des modèles pour les moules dentaires ne sont pas suffisamment réfractaires, et on préfère utiliser du sable sillimanite. Le sable sillimanite, assez fin pour que   99 /o    de celui-ci passe à travers un tamis de 80 mailles au centimètre, s'est révélé particulièrement approprié, et il peut être lié avec une solution liante plus diluée que celle décrite plus haut, les proportions suivantes étant satisfaisantes :
Silicate organique contenant   400/o    de
 silice   l40/o   
Eau 10/o
Alcool (alcool   méthylé    en prédominance)   8S0/o   
 Ce liant dilué peut être utilisé dans la proportion de 50 à 60   cm"    pour 100 g de sable sillimanite.

   Toute tendance du revêtement pulvérisé à se fendre au séchage peut être évitée en incorporant une petite quantité de gomme laque ou autre dans le liant. Ainsi, dans l'exemple précédent,   S0/o    en poids de gomme laque peuvent être ajoutés à l'alcool avant d'ajouter ce dernier au silicate organique.  



     L'exemple    suivant   montre    comment le procédé selon l'invention peut être réalisé:
   Premièrement,      mi    modèle de cire est revêtu par   pul vérisat ion    du   mélange    pour revêtement   précédemment    décrit. Le   modèle    revêtu est séché à l'air, et immergé pendant trois minutes dans une solution   d'ammoniaque    diluée, car cette opération accélère   l'hydrolyse    du liant dans le revêtement. Il a été trouvé qu'une concentration de 2 à 5 cm3 d'ammoniaque (poids spéc. 0,88 g) dans 100 cm3 d'eau convient le mieus.



   Ensuite, ou   ajoute      42    volumes d'une solu- tion alcoolique commerciale concentrée d'esters siliciques d'une teneur de 40% en silice peu à peu, en remuant,   à    7 volumes d'eau dissous dans 18 volumes d'alcool méthylique industriel. Deux couches se forment tout d'abord, et on continue à remuer le mélange jusqu'à ce qu'elles   disparaissent. A    la solution ainsi obtenue, on ajoute 35 nouveaux volumes de la   mênie    solution commerciale   d'esters    siliciques et une quantité suffisante d'acide chlorhydri- que   pour    porter le   p,      du    mélange dans le domaine de 1,5 à 3,0.

   Cette solution est entièrenient stahle et peut. être gardée dans   nn    flacon bouché pendant une période indéfinie sans altération. Au moment de l'emploi, un volume de cette solution est dilué avec 3 volumes d'alcool méthylique industriel, de sorte que la solution diluée contient environ 19% de silicates et un total de   79 /o    d'alcool.



     120    cm" de la solution ainsi diluée sont mélangés avec 100 g de   sable    sillimanite fin ayant les grosseurs de grains suivantes:
 Grosseur de poudre Pourcentage
 Retenue au   tamis    de 40 mailles 3%
Passant au tamis de 40 mailles,         60     9 0/o      
         60           i >  80   18%   
         80   70%
 Après bourrage de ce mélange autour du modèle, on chauffe pendant quatre heures entre 250 et 350  C et le moule est ensuite prêt pour l'emploi; par exemple, il peut être ensuite chauffé à la température de coulée.
  

Claims (1)

1. REVENDICATION: Procédé pour la fabrication d'un monle réfractaire, comprenant le mélange d'une matière hautement réfractaire sous forme de pondre avec un liant liquide constitué par une solution contenant au moins un silicate organique, de manière à former une masse ayant la consistance du sable humide et flaconnage de celle-ci par compression à la forme désirée, caractérisé en ce que l'on utilise une poudre réfractaire composée de grains de différentes grosseurs, au moins 60 0/o en poids de ces grains étant assez fins pour passer à travers un tamis de 80 mailles an eentimètre.

   SOUS-REVENDICATIONS: 1. Procédé selon la revendication. caractérisé en ce que ladite poudre est formée de sable sillimanite.

   2. Procédé selon la revendication, caracté- risé en ce que ladite poudre est du carbure de silicium.

   3. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que la teneur en silice du ou des silicates organiques contenus dans ladite solution est au moins de 35 /o et en ce que le pH de la solution formant le liant est compris entre 1,5 et 3,0.

   4. Procédé selon la revendication et la sous-revendication 3, caractérisé en ce que la solution formant le liant contient entre 15 et 30 /o de silicates organiques, 1,5 à 3,S0/o d'eau et 60 à 83,5% d'un alcool aliphatique ou d'un mélange de tels alcools.

   5. Procédé selon la revendication et les sous-revendieations 3 et 4, caractérisé en ce que ladite solution contient 60 à 83,5 0/o d'alcool éthylique.

   6. Procédé selon Ia revendication et les sous-revendications 3 et 4, caractérisé en ce que ladite solution contient 60 à 83,5% d'alcool éthylique industriel.

   7. Procédé selon la revendication, caracté isé en ce que l'on faconne ladite masse à la forme désirée dans un moule autour d'un modèle de cire revêtu de sable sillimanite lié par une solution de silicate organique.

   8. Procédé selon la revendication et la sous-revendication 7, caractérisé en ce que ledit sable sillimanite est constitué de grains d'une finesse telle que 99 /o en poids dudit sable passent à travers un tamis de 80 mailles au i centimètre.

   9. Procédé selon la revendication et la sous-revendication 7, caractérisé en ce que la solution de silicate organique contient de la gomme laque pour empêcher le revêtement formé de sable sillimanite de se fendre au séchage.