Procédé et dispositif pour le moulage de pièces de fonderie. En métallurgie on entend par procédé pour le moulage de pièces par coulée en source , le procédé selon lequel le métal. pénètre dans le moule par la partie inférieure de celui-ci et s'y élève lentement en chassant (levant lui les gaz et les impuretés.
On. rappelle, avec référence à. la figure sché matique 1 du dessin annexé, que, pour l'appli cation de ce procédé, on utilise couramment un châssis de moulage, (a, comportant un bas sin de coulée, b, dans lequel le métal est déversé pour accéder par une descente de coulée, c, sensiblement verticale, à un chenal d'alimentation, d, aménagé dans la partie infé rieure du châssis. Au débouché de ce chenal, s'effectue en e, l'attaque en source de la pièce à alimenter P.
On sait également que, pour le moulage des alliages légers, qui, généralement, sont très sensibles à chaud aux oxydations, le Ton- (leur applique ordinairement- la coulée en source pour l'alimentation du moule, parce que c'est le mode de coulée le plus tranquille et qu'elle offre des avantages reconnus sur les autres procédés de coulée.
On sait, d'autre part, que pour le moulage (le métaux présentant un grand retrait liquide, il est. de pratique courante de disposer, au- dessus de la. pièce à alimenter, un ou plusieurs évents, f, qui, lors du refroidissement de la pièce, jouent. le rôle de masselottes de pro tection, permettant le dégazage et constituant des réserves de métal liquide qui nourrissent la pièce au cours de son retrait liquide et qui permettent d'obtenir des pièces saines.
Bien que la coulée en source réduise au minimum l'agitation .du métal liquide, il a été cependant observé qu'une chute abondante de métal dans la descente de coulée provoque, notamment lors du début du remplissage, des éclaboussures de métal au bas de cette des cente et occasionne une oxydation importante de particules métalliques, avec formation d'une mousse oxydée qui se trouve parfois sur les plafonds de la pièce coulée.
La présente invention concerne un procédé pour le moulage de pièces de fonderie par coulée en source, applicable notamment au moulage de pièces en alliages légers, qui per met d'éviter l'inconvénient ci-dessus; ce pro cédé est caractérisé en ce que l'on admet le métal à la base d'un châssis de coulée présen tant au moins un évent, par un conduit coudé extérieur au châssis, pourvu à une de ses extrémités d'un bassin de coulée et capable de tourillonner de manière étanche, par son autre extrémité, dans la base du châssis, et en ce que pendant la coulée on fait varier pro gressivement l'inclinaison dudit conduit depuis l'horizontale, au début de la coulée, jusqu'à une position voisine de la verticale, à la fin du remplissage dudit châssis.
L'invention se rapporte également. à un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus et qui est caractérisé en ce qu'il comprend un châssis de coulée, un conduit de descente extérieur au châssis, un bassin de coulée à l'une des extrémités de ce conduit, un raccord pénétrant d'une manière étanche dans ledit châssis et faisant. communiquer l'autre extrémité dudit. conduit avec le moule au niveau de l'attaque de la pièce à alimenter, des moyens pour permettre la rotation dudit raccord et dudit conduit par rapport. au châs sis, et dans le châssis, au moins un évent- masselotte.
On sait, par ailleurs que, s'il est possible de déterminer avec une approximation suffi sante le volume de métal liquide nécessaire pour alimenter une pièce de volume donné, il est par contre très difficile de contrôler le refroidissement des évents-masselottes pendant. la durée du refroidissement liquide de la pièce. Or, au moment où l'on cesse la coulée en source, le métal est beaucoup plus chaud dans la partie inférieure de la pièce que dans les évents-masselottes. Pour que ceux-ci soient en mesure d'assurer leur fonction d'alimen tation, il est nécessaire de retarder le plus possible leur refroidissement.
A cet effet, il est avantageux d'utiliser des gaines calori fugées, comme il est expliqué ci-après, à titre d'exemple, en se référant au dessin, dans lequel Les fi-. ? et 3 sont des vues en coupe de gaines isolantes pour évent-masselotte.
La fi-. 4 est une vue en perspective d'une forme d'exécution du dispositif pour la mise en #uvr e du procédé selon l'invention.
La gaine représentée à la fig. \' est. cons tituée par une double enveloppe 1-2 dont l'espace intérieur 3 est rempli de matière isolante telle que de la soie de verre, par exemple.
La, capacité intérieure 4, réservée à. la masselotte, sera avantageusement en forme de tronc de cône, en contre dépouille, tandis que l'enveloppe extérieure 2, également en tronc de cône, sera. en dépouille normale.
Cette enveloppe calorifugée peut être ainsi facilement démoulée après le retrait liquide de la pièce, par traction sur une poignée 5, laissant ainsi toute latitude à cette pièce pour son retrait solide sans crainte de formation de criques. L'ébarbage de la pièce est, de plus, grandement simplifié.
Dans l'exemple de la fig. ?, la gaine est largement ouverte à l'air libre, en 6, tandis que, dans la variante de la fig. 3, la gaine ne présente qu'un étroit orifice 7, pour le dégazage.
Le volume de la masse isolante 3, et. plus spécialement son épaisseur moyenne, seront déterminés en fonction de la conductibilité de la matière isolante choisie, de faon à assurer une durée de refroidissement liquide du métal de la masselotte, supérieure à la durée de refroidissement. liquide de la matière de la pièce contenue dans le moule. D'autre part, la capacité de la masselotte, c'est-à-dire de l'espace 4, sera. déterminée en fonction du volume correspondant. de la pièce à. nourrir pendant. son refroidissement liquide.
Pour réduire a.ll minimum le volume de masselottage, la. gaine calorifugée peut avan tageusement être complétée par un dispositif de réchauffage, par exemple électrique, au moyen d'une résistance noyée dans la masse isolante 3.
On disposera. dans l'atelier de fonderie d'un jeu de gaines calorifugées, en nombre et de dimensions convenables, formant, ainsi un outillage standard permettant de répondre commodément aux dimensions et formes des pièces à. mouler et en tenant compte du débit qu'exige l'alimentation de chaque pièce.
On peut obtenir, en particulier dans le moulage de pièces en métaux légers, à haute résistance mécanique, des caractéristiques entièrement. comparables à. celles que donne l'emploi de masselottes beaucoup plus volumi neuses, selon la technique courante. Dans le cas notamment du moulage de pièces en alliages léuers, on isole certains évents-masse- lottes au moyen des gaines fermées telles que celle représentée à la. fi--. 3, et d'autres évents- masselottes au moyen de gaines calorifugées largement ouvertes.
Le dispositif représenté à. la fisg. 4 permet de réduire considérablement, et même d'éviter complètement, les effets pernicieux de la chute du métal dans les descentes de coulée usuelles. A la partie inférieure du châssis de mou lage - c'est-à-dire sur l'élément de dessous de ce châssis si celui-ci comprend, par exem ple, deux éléments, - est pratiqué un orifice pourvu d'une portée 8, dans laquelle peut tourner, d'une manière étanche, l'extrémité coudée Sri d'un tube de descente 9b dont, l'autre extrémité s'épanouit pour former un bassin de .coulée 10.
Un levier de manoeuvre 11 permet de faire varier progressivement l'inclinaison du tube de descente depuis l'horizontale jusqu'à la verticale et inversement.
La partie coudée 9a pénètre dans le sable dn moule au niveau de l'attaque de la pièce P à alimenter; elle débouche donc, par exemple, clans le chenal d'alimentation d. (fig. 1).
Au début, le remplissage s'effectue dans la position basse, c'est-à-dire voisine de l'hori zontale (traits pleins sur la figure) du tube de descente. L'alimentation s'effectue donc sans chute de métal au cours de ce premier temps, ce qui évite les inconvénients précités de la coulée en source. Puis, au moyen du levier 11, on relève progressivement l'ensemble <B>(lit</B> tube de descente et du bassin de coulée jusqu'à, la fin du remplissage (traits mixtes sur la figure).
Cette disposition peut bien entendu être adaptée aux divers types de châssis de coulée en usage. Elle permet de réaliser de substan tielles économies dans la fabrication de pièces de fonderie, spécialement en alliages légers, tout en améliorant la pureté du métal dans les pièces coulées et, par conséquent, la qualité de eelles-ci.