Modèle creux pour fonderie et procédé de fabrication de ce modèle. La présente invention a pour objet un mo dèle creux pour fonderie, caractérisé en ce qu'il est formé au moyen d'une matière dé- formable élastiquement de façon qu'il soit possible de l'extraire du moule formé et soli difié autour de lui et dans ses cavités inté rieures, malgré les parties en retrait qui pourraient s'opposer à sa sortie de ce moule.
Elle a également pour objet. un procédé pour la confection du modèle creux défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'on utilise à. cet effet un modèle-type creux semblable à l'ob jet à façonner, qu'on monte ce modèle-type sur un support, destiné à former un noyau s'adaptant dans sa cavité, qu'on coule autour dudit modèle-type soutenu par ce noyau un moule divisible, qu'on retire le modèle-type et qu'on coule dans l'ensemble formé par ce moule divisible et le support, le modèle creux désiré.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du modèle, objet de l'invention, et illustre le procédé de fabrication de ce modèle.
La fig. 1 est une vue en élévation du mo- dèle-type.
La fig. 2 est une vue en bout de la. fig. 1. La fig. 3 est une vue en coupe montrant des organes utilisés dans la mise en oeuvre du procédé.
La fig. 4 est une vue en bout des organes représentés à la fig. 3. La fig. 5 est une vue en coupe montrant un moule obtenu avec le modèle et le sup port montrés dans les fig. 1 et 2, ainsi qu'avec les organes représentés dans les fig. 3 et 4.
La fig. 6 est une vue en plan par-dessus montrant comment le modèle creux défor- mable correspondant au modèle-type de la fig. 1 est obtenu dans le moule de la fig. 5.
La fig. 7 est une vue en coupe montrant schématiquement l'opération de confection du moule réfractaire à l'aide du modèle creux montré à la fig. 5.
La fig. 8 est une vue en coupe montrant comment le modèle creux déform.able peut être extrait du moule réfractaire.
La fig. 9 est une vue en élévation d'un élément auxiliaire.
La fig. 10 est une vue en plan de dessus de la fig. 9.
La fig. 11 est une vue en coupe montrant l'opération de moulage d'une partie du moule. La fig. 12 est une vue en coupe du moule réfractaire destiné à la coulée de la pièce finale.
D'après le dessin, le modèle-type 5 est fa çonné suivant la forme de l'objet à fabriquer et présente tous les petits détails de cet objet. Il peut être fait en un métal, un alliage ou autre matière appropriée. En fait, il repré sente le prototype exact de l'objet coulé en métal.
Le modèle-type particulier, choisi pour l'explication, se présente sous la forme d'une roue hélicoïdale concave; il pourrait être aussi Lui pignon, une roue dentée ou un élément similaire, dans lequel est ménagé un évide ment axial 6 présentant une rainure de cla vette 7. Un support 8 comporte une bride ou tête 9 et un axe 10 s'ajustant dans l'ouver ture 6 et portant une languette 11 destinée à s'engager dans la rainure 7. Le modèle 5 et le support 8 présentent, de préférence, une surface extrêmement lisse, et leur constitu tion est par ailleurs telle qu'elle permette d'obtenir des surfaces de coulée très lisses dans les éléments du moule qui sera formé au moyen du modèle 5 et du support 8.
Pour la mise en oeuvre du procédé, on forme un moule divisé sur le modèle 5. Ainsi que le montre la fig. 5, le moule divisé peut se composer d'éléments 12 et 13 faits en une matière appropriée quelconque, de préférence un alliage à bas point de fusion, par exem ple un alliage étain-bismuth. Les éléments 12 et 13 du moule sont, de préférence, renforcés par des châssis extérieurs 14 et 15, par exem ple en fonte ou une autre matière appropriée. Après l'achèvement du moule divisé 12, 13, les éléments sont séparés et le modèle prin cipal 5 ainsi que le support 8 sont retirés. Ils laissent une cavité de coulée dont la partie 16 a la forme de l'objet à fabriquer et repro duit tous les petits détails du modèle-type.
L'opération suivante consiste à mouler le sous-modèle creux et déformable dans le moule divisé 12, 13.A cet effet, les éléments 12 et 13 sont assemblés, et un support 18 est placé (fig. 5) dans la cavité 16 formée par le modèle-type 5 et le support 8. Le support 18 (fig. 3 et 4) qui est, de préférence, fait en métal et présente une surface extrêmement lisse, repose par son embase (fig. 5) dans une partie 19 de la cavité formée par la tête du support 8.
Le support 18 présente une jupe annulaire 19' permettant de réaliser la forme creuse du sous-modèle déformable et un axe 20, portant une languette 21, et destiné à mé nager dans le modèle déformable un évide ment correspondant à l'évidement 6 du mo- dèle-type, et une rainure correspondant à la rainure 7 de celui-ci. De préférence, les éléments 12 et 13 du moule sont munis de chevilles de centrage ou d'autres moyens appropriés (non représentés) destinés à assurer le centrage exact des élé ments l'un par rapport, à l'autre.
Ensuite, les éléments 12 et 13 étant tou jours maintenus assemblés, de préférence sous pression, on injecte dans la cavité 16 par une ouverture 24, de préférence sous pres sion, du caoutchouc à l'état, brut, un composé de caoutchouc, du latex ou une autre matière similaire au caoutchouc, naturelle ou synthé tique, et le caoutchouc, ou la matière simi laire au caoutchouc, est ensuite vulcanisé avec maintien de la pression. Le caoutchouc ou la matière similaire au caoutchouc est d'une nature telle que la vulcanisation ait lieu à une température inférieure au point de ra mollissement ou de détérioration des éléments 12 et 13 du moule.
Par la vulcanisation du caoutchouc, avec maintien de la pression, on obtient que la ca vité de moulage est complètement. remplie et donne ainsi un sous-modèle 26 creux et dé- formable, façonné extérieurement à la forme de l'objet à fabriquer et reproduisant tous les petits détails de celui-ci. Les éléments 12 et 13 du moule sont ensuite séparés et le mo dèle 26 ainsi que le support 7.8 sont retirés. On peut alors séparer le modèle 26 du sup port 18. La masselotte formée dans l'ouver ture 24 peut être sectionnée à fleur de l'extré mité du modèle 26, et le modèle creux défor- mable est prêt à l'usage.
Le modèle creux et. déformable 26, en caoutchouc ou une matière similaire au caoutchouc, convient à. un. usage répété, ce qui évite la nécessité de la, confection d'un nou veau modèle pour chaque moule réfractaire, comme dans les procédés connus comportant l'emploi d'un modèle en cire, par exemple. Le modèle 26 est tenace, résiste à l'usure et aux constituants de la matière réfractaire for mant le moule réfractaire aggloméré ou ses éléments. Ce modèle résiste également à l'ac tion abrasive de la matière du moule réfrac taire et se sépare automatiquement de cette matière.
Pour la confection d'un moule réfractaire, le modèle 26 est, par exemple, monté sur un support 28 (fig. 6 et 7) comportant une em base 29 et une jupe annulaire 30 s'ajustant à l'intérieur du modèle creux 26, pour main tenir celui-ci sous la forme nécessaire à l'ob tention d'une cavité de coulée correspondant à l'objet à fabriquer et comportant, en outre, une cavité 63. On peut prévoir des trous d'aération 31 pour l'évacuation de l'air, au cours du montage du modèle 26 sur le sup port 28, trous grâce auxquels la paroi inté rieure du modèle 26 peut s'appliquer exacte ment sur la jupe annulaire 30 du support 28.
Un châssis de moulage 32, en une matière résistant à la chaleur, est monté autour du support 28 et son centrage est assuré au moyen de saillies 33, par exemple, que pré sente l'embase 29 du support 28.
Le châssis 32 est ensuite rempli, par une ouverture 34, d'un mélange humide de ma tière de moulage appropriée quelconque. Ce mélange humide ou plastique est, de préfé rence, tassé et serré par vibration, par exem ple, contre la surface du modèle 26. On le laisse ensuite durcir pour obtenir un moule réfractaire 35 rigide.
Le support 28 est ensuite retiré et on le remplace par une plaque 38 de la manière indiquée à la fig. 8; la position de cette plaque est déterminée par les saillies 33 par rapport au châssis 32. La plaque 38 présente une ouverture 39 débouchant dans la cavité 40 (fig. 8) du modèle 26, et une encoche pour le logement de l'élément 43 solidaire du moule correspondant à la cavité 63 quia été rem plie dans l'opération précédente en même temps que le châssis 32.A l'aide d'un tuyau souple 41 raccordé à une pompe à vide (non représentée), l'air de la cavité intérieure du modèle 26 peut être évacué, ou sa pression peut être suffisamment abaissée pour pro duire une contraction du modèle permettant son extraction hors du moule 35,
malgré les reliefs provenant de la concavité de la péri phérie du modèle. Sous l'influence de la dé pression produite, les parties extérieures sail lantes du modèle 26 sont attirées vers le centre et il devient possible d'extraire ce mo dèle 26 du moule 35. Le modèle 26 peut alors être remonté sur le support 28 et utilisé pour la confection d'un autre moule. Grâce à son élasticité, le modèle sur lequel on forme le moule réfractaire peut reprendre sa forme initiale après la contraction ou la déforma tion, pour la reproduction exacte des objets à fabriquer.
Pour le moulage de la pièce définitive à obtenir, on peut avantageusement utiliser comme entonnoir de coulée un élément auxi liaire constitué par un modèle creux défor- mable 46 (fig. 9 et 10) qui peut être moulé de la manière indiquée pour le moulage du modèle creux déformable 26 et avec la même matière.
Le modèle creux déformable 46 est monté sur un support 48 (fig. 11) comportant une embase 49 et un prolongement 50 qui s'ajuste à l'intérieur du modèle 46 pour maintenir celui-ci à la forme d'une ouverture 52 d'un couvercle 53 prévu pour la réception ou la coulée du métal fondu. Un canal 54 peut être prévu pour l'évacuation de l'air lors de la mise en place du modèle 46 sur le support 48. Un châssis de moulage 56 résistant à la chaleur est monté et centré par rapport au support 48, par exemple à l'aide de saillies de centrage 58. Une plaque 60 peut être ap pliquée sur le châssis 56 de la manière in diquée à la fig. 11.
Le châssis 56 est ensuite rempli, par une ouverture 62 ménagée dans le châssis 56 d'un mélange humide de matière de moulage réfrac taire d'un genre connu ou approprié, par exemple avec le mélange plastique indiqué pour la confection de l'élément réfractaire 35 et 63. La matière nécessaire pour mouler un élément réfractaire 65 du couvercle peut être introduite au travers d'une ouverture 64 de la plaque 60. De préférence, le mélange humide ou plastique est, tassé et serré, par vibration, par exemple, en contact avec le mo dèle creux déformable 46. On le laisse ensuite durcir pour obtenir le couvercle 53 rigide et aggloméré. Le support 48 et la plaque 60 sont retirés, après quoi le modèle 46 peut être déformé et extrait.
Le couvercle 53 est appliqué sur le moule réfractaire 35 de la ma nière indiquée à la fig. 12.
D'après la description qui précède, le cou vercle 53 est coulé séparément du moule 35, mais il est bien entendu que ce couvercle peut également être moulé sur le moule 35, ou en même temps que ce moule 35, si on le désire, ceci afin d'obtenir un ajustage plus rigou reux du moule réfractaire 35 et du cou vercle 53.
Après le montage du couvercle 53 sur le moule réfractaire 35, on peut couler dans la cavité 70 (fig. 12), à travers l'ouverture 72 du couvercle, ou introduire d'une autre ma; nière, un métal fondu, par exemple un alliage cobalt-chrome, ou un autre métal ou alliage à point de fusion élevé, ou encore une autre matière présentant les propriétés dési rées pour la pièce finale. Si on le désire, on peut appliquer un vide à l'ouverture 34 du châssis 32 (fig. 12), et aspirer de cette ma nière le métal en fusion dans la cavité du moule à travers le corps relativement poreux du moule réfractaire 35, pour assurer de cette manière un remplissage complet et une repro duction de tous les détails de la cavité 70.
La pièce obtenue, qui peut être extrêmement dure et difficile à usiner, présente une sur- face très lisse et reproduit tous les petits dé tails. Elle n'exige qu'un finissage réduit, sinon nul, après la coulée. Après cette der nière, le moule réfractaire 35 peut être brisé pour le démoulage, d'une manière bien connue.