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Procédé de coulée d'alliages en métaux autres que le fer.
Pour fabriquer des moulages dits de série, par exemple, des garnitures de portes, poignées de portes, armatures et similaires, on coule le plus souvent des alliages de métaux autres que le fer, par exemple de cuivre-zinc, ou de cuivre-nickel ou des alliages similaires avec addition d'aluminium. Pour pouvoir fabriquer ces pièces en série, on ne se sert pas de moules en sable ou similaires, dans lesquels on ne peut couler qu'une fois, mais on utilise des coquilles. Ces coquilles sont des moules en fonte ou en acier qui peuvent servir un grand nombre de fois .
Lorsqu'on fabrique des moulages en série, il faut avoir soin que les pièces puissent être sorties du moule aussi propres et lisses que possible, car la fabrication en série ne serait guère rénumératrice, s'il fallait encore faire subir aux pièces, une fois coulées, des opérations prenant un certain temps, telles que l'ébarPage, le meulage et le polissage. Le seul avantage qu'on retire -
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rait de l'opération, si l'on appliquait avec les coquilles le même procédé qu'avec les moules en sable consisterait uniquement dans la possibilité de se servir du moule pendant assez longtemps.
Sur la pièce coulée elle-même, la différence qui résulte de l'em- ploi en soi d'une coquille comme moule n'est que fort peu per- ceptible. Il peut même arriver que, lorsqu'on coule le métal liquide dans une coquille froide, on obtienne des moulages plus mauvais, à cause du refroidissement brusque du métal chauffé, que si l'on avait employé un moule en sable, Mais l'emploi en soi des coquilles a souvent encore un autre inconvénient. En effet, le défaut de poli des pièces coulées même dans une coquil- le chauffée peut encore avoir une autre raison.
Comme on le sait, les coquilles, comme les moules en sable, sont formées de deux pièces qui doivent être vissées à fond l'une sur l'autre pendant la coulée, sans quoi le métal liquide s'écoulerait par le joint formé par ces deux pièces formant une arête importante autour de la pièce coulée. Lorsqu'on verse le métal liquide dans la coquille, l'air qui se trouve dans les cavités du moule ne peut en sortir que par le jet de coulée, mais alors il forme des bouillons dans le jet de métal et ces bouillons apparaissent dans la pièce moulée finie à l'intérieur et à l'extérieur sous forme de soufflures. Cet inconvénient est moins apparent avec les moules en sable, car ces moules sont poreux et l'air peut être facilement chassé à l'extérieur à travers leurs parois.
L'air qui reste dans la coquille a encore, à un autre point de vue, un effet nuisible en particulier dans le cas des alliages au zinc.
En effet l'air favorise la combustion (oxydation) du zinc contenu dans l'alliage, et le produit de la combustion forme, a la lon- gue, un dépôt solide sur les parois du moule et obstrue même les canaux de passage de faible section, par lesquels le métal liqui- de ne peut plus passer.
Pour éviter ces inconvénients, on a chauffé la coquille à une température très inférieure à la température de fusion du
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métal à couler. On s'abstenait de chauffer la coquille davantage par préjugé, parce qu'on supposait d'une part que la structure de la pièce moulée finie ne serait pas satisfaisante et d'autre part qu'on perdrait beaucoup de temps jusqu'à ce que la coquille fût refroidie, parce qu'on croyait qu'il fallait laisser la coquille se refroidir lentement après la coulée, avant que l'on puisse en retirer la pièce finie. Mais on n'était pas non plus arrivé à un résultat satisfaisant, en élevant davantage la température de la coquille, parce que l'air séjournant dans la coquille exergait une action encore plus nuisible.
Ces moyens ne permettaient pas d'arriver au résultat cherché consistant à obtenir des pièces propres et lisses. Même, si l'on avait retiré la pièce de la coquille aussi tôt que possible après l'opération de coulée, la coquille se serait tout de même refroidie rapidement, puisqu'il fallait ensuite appliquer sur ses parois un enduit liquide, absolument indispensable dans le cas du moulage en coquille pour pouvoir faire sortir les pièces du moule.
Pour chasser l'air dont la présence est nuisible dans la coquille, on a déjà employé le moyen suivant. On a chauffé la coquille avant d'y couler le métal et on a versé un peu de graisse dans le jet de coulée. En brûlant dans la cavité'de la coquille, cette graisse chasse une partie de l'air à l'extérieur. Et en coulant le métal liquide peu de temps après avoir versé la graisse dans la coquille, on obtenait de temps à autre des pièces de meilleure qualité. Mais la température à laquelle on chauffait la coquille restait encore notablement inférieure à la température de fusion du métal à couler. Ce procédé ne permettait pas non plus une fabrication de moulages en série, puisqu'on laissait refroidir le moule, une fois la coulée faite, et qu'on n'opérait le démoulage qu'une fois le moule refroidi.
Il fallait ensuite appliquer d'abord l'enduit sur les parois de la coquille, puis la chauffer de nouveau avant de pouvoir procéder à la coulée suivante. En appliquant ce procédé, le fait d'obtenir des pièces moulées propres ne dépendait toujours que du hasard.
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Le problème que l'inventeur s'est posé consistait donc à trouver un procédé qui permette dans tous les cas de fabriquer rapidement des pièces moulées propres. Il fallait pour cela faire abstraction de tous les anciens préjugés existants. Il fallait avant tout utiliser simultanément trois moyens pour arriver d'une manière certaine au résultat cherché. On s'est décidé, contrairement à tous les anciens principes, à chauffer la coquille à une température d'environ 9000 et de maintenir cette température en permanence pendant toute la durée de l'opération de coulée. En tout cas, on a chauffé les coquilles à une température très peu inférieure au point de fusion du métal à couler.
Pour pouvoir enduire la coquille après chaque coulée, ce qui aurait eu évidemment pour effet de la refroidir, on a utilisé une bouillie formée de verre liquide, de stéatique et de chlorure de calcium, qui, une fois appliquée sur'SLa coquille, peut résister à plusieurs centaines de coulées et, ce qui est le principal, ne perd pas son action favorable sous l'effet de la température élevée. Le chauffage de la coquille à haute température permettait aussi de la débarrasser complètement de l'air nuisible. En effet, lorsqu'on verse de la graisse ou similaire dans la coquille chauffée à 9000, la flamme de la combustion s'échappe par le jet de coulée à très grande vitesse et tout l'air qui n'a pas été déjà consommé pendant la combustion est expulsé de la coquille comme par une explosion.
A ce moment on verse le métal liquide dans la coquille et comme elle est vide d'air, il le remplit exactement. De ce fait, il s'applique immédiatement contre les parois de la coquille, sans bouillonner, ce qui empêche d'une manière absolue la formation de soufflures. Il en résulte que les pièces moulées sont extrêmement propres et lisses. Pour retirer les pièces de la coquille, on n'attend nullement qu'elle soit refroidie, au contraire, on l'ouvre aussitôt après la coulée et on retire la pièce.
Il est évident qu'une coquille aussi fortement chauffée risque dans certains cas de se déformer et que le travail avec
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une coquille portée au rouge clair offre certaines difficultés.
Par suite la coquille est entourée d'une enveloppe calorifuge en amiante ou similaire, dans laquelle elle repose élastiquement .
Cette enveloppe calorifuge est encore entourée d'une enveloppe en fonte, sur laquelle la coquille est également solidement fixée pendant la coulée. La pratique a montré d'une manière irréfutable que ce procédé combiné permet d'obtenir des pièces moulées à une cadence rapide, qui sortent du moule parfaitement propres et lisses et n'ont besoin que d'un léger polissage pour pouvoir être éventuellement galvanisées ou vernies.
REVENDICATIONS.
L'invention a pour objets :
1. Un procédé permettant de fabriquer à une cadence rapide des pièces moulées parfaitement lisses en métaux et alliages de métaux autres que le fer, caractérisé par le fait que l'on emploie une coquille, qui a été enduite avant la coulée d'une bouillie formée par exemple de verre liquide, de stéatique et de chlorure de calcium et chauffée à une -température légèrement inférieure à la température de fusion du métal à couler, dans laquelle on introduit peu de temps avant d'y couler le métal liquide une graisse épaisse, de l'huile, du suif ou du tétrachlorure de carbone ou similaire et dans laquelle on verse le métal liquide aussitôt que l'explosion s'y est produite.
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