Procédé pour la fabrication d'articles moulés en métal et moule pour sa mise en #uvre. L invention comprend un procédé pour la fabrication d'articles moulés en métal, par exemple en fer, en acier, en fer aciéré, et un moule pour la mise en aeuvre du procédé.
On a déjit proposé, pour la fabrication rapide et en grandes quantités d'articles moulés en métal, tels que des projectiles d'artillerie, d'utiliser des moules métalliques connus sous le nom de moules permanents, malgré la tendance au durcissement que présentent les articles moulés obtenus, du fait de l'échange calorifique rapide entre ces articles et les moules, et malgré le recuit de ces articles qui est nécessaire dans ces con ditions, en vue de l'usinage, d'une galvani sation, d'un émaillage ou d'un étamage sub séquents.
Selon le présent procédé, on évite ce dur cissement désavantageux, grâce au fait qu'on coule le métal fondu dans des moules mé talliques dont les parois de moulage sont couvertes au moins partiellement d'un revête ment renfermant de la silice libre et enm- pêchant ce durcissement.
Le moule pour la irise en oeuvre du pro- cédé est donc pourvu d'un revêtement ren fermant de la silice libre.
II y a d'ailleurs lieu de noter qu'on a déjà proposé de munir des moules en sable d'un revêtement renfermant de la silice qui, dans ce cas, n'a naturellement pas pour but d'empêcher u ii durcissement des articles moulés, dû à un échange calorifique rapide entre ceux-ci et les moules, puisqu'un tel échange n 'a pas lieu.
Voici un exemple de mise en couvre du procédé: On prépare un revêtement contenant pre- mièrenient de la silice libre, par exemple sous forme de quartz, de silex, de sable de moulage, de sable siliceux, d'émail pulvérisé, deuxièmement un ingrédient servant, comme la silice libre, de calorifuge et facilitant en outre le démoulage et constitué par exemple par du graphite, de la poussière d'anthracite (avantageuse, parce que les moules sont aisé ment débarrassés, par simple brossage, du revêtement après la coulée et l'enlèvement des articles moulés),
de charbon de terre (qui facilite l'émaillage subséquent des articles moulés), ou de charbon de bois, du talc, de l'asbeste, de la chaux hydratée, de la ma gnésie, du mica.
Pour cela, on écrase ensemble la silice libre et l'ingrédient dans de l'eau ou dans un autre liquide, puis on y ajoute un second ingrédient quia pour but de maintenir la silice en suspension dans le véhicule liquide et qui peut consister, par exemple, en argile blanche, en borax, en acide borique, en sel d'Epsom. Les proportions (en poids) peuvent être, par exemple, dans le cas du moulage d'articles en fer aciéré, d'environ 88 ojo de quartz ou silice commercialement pure, moulu d'environ IOd'argile blanche, d'environ 2 de boras.
On chauffe préalablement les moules, de préférence à une température supérieure à 150 centigrades, puis on applique le revête ment d'une manière uniforme par pulvérisa tion sur toute leur surface intérieure. Le liquide sèche rapidement et laisse la silice libre et les deux autres ingrédients adhérents à la surface intérieure des moules.
Quand ce séchage est achevé, on verse le métal fondu dans les moules de la façon or dinaire, puis au bout du temps nécessaire à la solidification du métal, quelques minutes par exemple, on les ouvre et on en retire les articles moulés. On place ces derniers dans un endroit où ils peuvent se refroidir lentement à l'abri des courants d'air. Quand ils sont complètement froids, on constate qu'ils ne présentent aucune .croûte dure et qu'ils sont uniformément lisses, comme s'ils sortaient de moules en sable ou qu'ils sont même plus lisses. Ils ne réclament donc aucun nettoyage, aucun brossage, aucun traitement au jet de sable, aucun polis sage, aucun recuit avant leur usinage, leur galvanisation, leur étamage, leur émail lage subséquents etc.
Des essais montrent que la ductilité du métal est augmentée, sans que la résistance au choc et à la traction soit affectée et que des éprouvettes obtenues selon la procédé ont une plus grande résistance à la. traction, supportent un choc plus puissant et sont plus douces à l'essai de dureté que des éprouvettes du même métal coulées dans des moules en sable. 8i par contre l'on ajou tait de la silice au métal à couler, on lui enlèverait les qualités de résistance au choc et à la traction qu'il aurait sans cela et qui sont exigées, par exemple, pour les projectiles d'artillerie.
Une fois le démoulage effectué, on brosse le revêtement ancien des moules et on cri applique un nouveau sur leur surface inté rieure; ils sont ainsi prêts pour une seconde coulée. Comme on le voit par ce qui précède, la rapidité de la fabrication est grande. En même temps le revêtement protège les moules contre turc usure trop rapide.
Le procédé est d'uri emploi particulière ment favorable quand il s'agit de fabriquer des articles vitreux émaillés parce que ceux- ci peuvent être émaillés avant d'être com plètement refroidis. Quand on désire que les articles moulés soient doux sur une certaine partie de leur surface et soient durs sur d'autres parties, on n'applique le revêtement sur la surface intérieure des moules que sur les parties qui correspondent aux parties douces de ces articles.
On peut naturellement appliquer le revête ment dans les moules autrement que par pulvérisation. On peut, par exemple, l'appliquer sous forme de composition semi-liquide ou liquide, au moyen d'un pinceau, sous foi-me de poudre sèche projetée par une machine soufflante quelconque et renfermant un ingré- dient servant à faire adhérer la poudre à la sui-face intérieure des moules.
Les moules employés peuvent naturelle ment comporter aussi des noyaux métalliques amovibles, sur lesquels on peut appliquer ou non le revêtement.
Process for the manufacture of molded metal articles and mold for its implementation. The invention comprises a process for the manufacture of molded articles of metal, for example iron, steel, steel iron, and a mold for carrying out the process.
It has already been proposed for the rapid and large-scale manufacture of molded metal articles, such as artillery projectiles, to use metal molds known as permanent molds, despite the tendency to harden exhibited by metal molds. molded articles obtained, due to the rapid heat exchange between these articles and the molds, and in spite of the annealing of these articles which is necessary under these conditions, with a view to machining, galvanizing, enamelling or sub sequent tinning.
According to the present process, this disadvantageous hardening is avoided by the fact that the molten metal is poured into metal molds, the molding walls of which are at least partially covered with a coating comprising free silica and containing free silica. fishing for this hardening.
The mold for the iridescence of the process is therefore provided with a coating comprising free silica.
It should also be noted that it has already been proposed to provide sand molds with a coating comprising silica which, in this case, is naturally not intended to prevent the articles from hardening. molds, due to a rapid heat exchange between them and the molds, since such an exchange does not take place.
Here is an example of the setting of the process: A coating is prepared containing first free silica, for example in the form of quartz, flint, molding sand, silica sand, powdered enamel, secondly an ingredient. serving, like free silica, as a heat insulator and also facilitating demolding and consisting for example of graphite, anthracite dust (advantageous, because the molds are easily freed, by simple brushing, of the coating after casting and removal of molded articles),
charcoal (which facilitates subsequent enameling of molded articles), or charcoal, talc, asbestos, hydrated lime, magnesia, mica.
For this, the free silica and the ingredient are crushed together in water or in another liquid, then a second ingredient is added to it, the purpose of which is to maintain the silica in suspension in the liquid vehicle and which may consist, by example, white clay, borax, boric acid, Epsom salt. The proportions (by weight) may be, for example, in the case of molding steel articles, about 88% of commercially pure quartz or silica, ground of about 10% of white clay, about 2% of commercially pure silica. boras.
The molds are preheated, preferably to a temperature above 150 centigrade, then the coating is applied in a uniform manner by spraying over their entire interior surface. The liquid dries quickly and leaves the silica free and the other two ingredients adhering to the inner surface of the molds.
When this drying is complete, the molten metal is poured into the molds in the usual fashion, then after the time required for the metal to solidify, a few minutes for example, they are opened and the molded articles are removed therefrom. These are placed in a place where they can cool slowly, away from drafts. When they are completely cold, it is found that they have no hard crust and are uniformly smooth, as if they have come out of sand molds or are even smoother. They therefore require no cleaning, no brushing, no sandblasting, no polishing, no annealing before their subsequent machining, galvanizing, tinning, enameling etc.
Tests show that the ductility of the metal is increased, without the impact and tensile strength being affected and that specimens obtained by the process have a greater resistance to. tensile strength, withstand a more powerful shock and are softer on the hardness test than specimens of the same metal cast in sand molds. If, on the other hand, silica was added to the metal to be cast, it would deprive it of the qualities of resistance to impact and traction which it would otherwise have and which are required, for example, for artillery projectiles.
Once the mold has been removed, the old coating of the molds is brushed and a new one is applied to their interior surface; they are thus ready for a second casting. As can be seen from the above, the speed of manufacture is great. At the same time the coating protects the Turkish molds against too rapid wear.
The process is of particular advantage in the manufacture of glazed glass articles because these can be glazed before being completely cooled. When it is desired that the molded articles be soft on some part of their surface and be hard on other parts, the coating is applied to the interior surface of the molds only on those parts which correspond to the soft parts of these articles.
The coating can of course be applied in the molds other than by spraying. It can, for example, be applied in the form of a semi-liquid or liquid composition, by means of a brush, in the form of a dry powder projected by any blowing machine and containing an ingredient used to make the adhesive adhere. powder on the inner surface of the molds.
The molds used can naturally also include removable metal cores, on which the coating can or may not be applied.