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PROCEDE DE FABRICATION EN SERIE DE MODELES ET DE BOITES A NOYAU A
DIMENSIONS EXACTES.
L'invention a trait à des modèles et à des- boites à-noyau tels qu'ils-sont utilisés dans les fonderies. De plus, l'objet de l'invention peut encore s'appliquer avantageusement dans d'autres branches de la tech- nique, comme par exemple en vue de la fabrication d'objets en ciment., en argile, en matières céramiques, ou aussi en masses pierreuses. L'invention permet particulièrement de résoudre. le problème consistant à concevoir des modèles destinés à l'obtention des objets mentionnés ci-avant, de telle sorte que ceux-ci ne requièrent aucun parachèvement important subséquent.
En outre, le procédé permet la fabrication en série de modèles et de boî- tes à noyau à dimensions exactes.
La fabrication de modèles à dimensions exactes, outre qu'elle doit répondre aux règles techniques de la coulée, compte parmi les exigen- ces les plus importantes auxquelles on doit se conformer dans la pratique d'une fonderie. Mais c'est également dans d'autres domaines techniques que cette condition doit être remplie, là où on doit fabriquer des moulages à l'aide de modèles, par;exemple dans les tuileries ou dans l'industrie de la pierre artificielle.
En règle générale,la fabrication d'un seul modèle ne suffit pas, il faut au contraire un grand nombre de modèles semblables. Pour fa- briquer en assez grand nombre des modèles de forme correcte aux dimensions exactement semblables, il faut consacrer beaucoup de temps et d'argent pour se procurer et se servir du matériel spécial. Les modèles fabriqués en bois, tout comme ceux fabriqués en métal., sont soumis à une plus ou moins forte usure.
De plus,. il est nécessaire de protéger contre les intempéries les modèles et les boites à noyau confectionnés selon les conceptions générales habituel- les, et en conséquence de les entreposer dans des places tempérées., si on veut les maintenir en bon état, prêts à servir.
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Pour éliminer les inconvénients mentionnés ci-avant, on a dé- jà appliqué des procédés qui permet-Gent de fabriquer d'une'autre manière des modèles et des boites à noyau, en ayant recours à des matières diffé- rentes. Ainsi par exemple, on sait depuis longtemps déjà que l'on recou- vre les modèles en bois ou en masse pierreuse de couches métalliques, ap- pliquées par exemple par projection ou par un moyen électro-chimique. La couche obtenue de cette manière est renforcée par coulée de préférence à l'aide de plâtre ou de masse pierreuse. En règle générale, une mesure de ce genre ne sera appliquée que lorsqu'il s'agit de protéger la surfa- ce du modèle en plâtre ou en masse pierreuse, ou de prolonger la vie des modèles et d'améliorer leurs qualités de surface.
Ce procédé est toutefois d'une exécution compliquée et également onéreu- se lorsqu'il faut fabriquer des modèles présentant une forme ou une surfa- ce compliquée.
Pour pouvoir fabriquer des modèles et des boîtes à noyau en série, on connaît encore un procédé selon lequel, à partir d'un modèle principal, on fait d'abord un négatif sous forme d'une capsule., se composant de chlo- rure de magnésie,, de chaux et de magnésite sous forme pulvérulente ainsi que d'eau et dans lequel on coule la même masse. La capsule est alors re- tirée et utilisée pour la fabrication d'autres modèles; la vie de ces deux corps est toutefois relativement courte. Il faut encore tenir compte du danger d'endommagement de la capsule provoquant l'inexactitude des moula- ges.
L'invention procure un autre moyen de résoudre le problème po- sé au début.
Conformément à l'invention, on se sert d'une matière plastique, n'accusant pratiquement aucun retrait et résistant à l'usure., qui se ca- ractérise en outre par une affinité extrêmement faible pour les matières de moulage ; se compose en ordre principal de mélanges de produits de condensation de polyéthers avec des diisocyanates, et peut s'obtenir dans le commerce sous la dénomination de "Vulkollan". Avec une masse de ce genre, on remplit l'espace intermédiaire entre un négatif et un modèle dénommé "d'appui" qui, comparativement à l'objet à fabriquer et à un modèle de dé- part, accuse des dimensions plus faibles. La surface du négatif correspond exactement à celle de l'objet à fabriquer et provient, conformément à 1' invention, d'un modèle de départ qui doit être fabriqué, prêt au moulage.
Le procédé conforme à l'invention est expliqué à l'aide des des- sins ci-annexés.
Autour d'un modèle a en bois ou en une autre matière, on dispo- se, de préférence on coule, une masse pierreuse b, qui comporte comme cons- tituant principal du chlorure de magnésie et qui est vendu dans le commerce sous le nom de Monolithe ou de Stonex (fig.1). Après durcissement de cette masse, on sépare b de a.
Le corps b en masse pierreuse constitue donc pour la suite du procédé le corps dénommé "négatif". Le cas échéant, il peut être remplacé par un corps métal- lique de même forme et de même dimensions, que l'on peut fabriquer avantageu- sement par moulage à partir de b. En premier lieu, le corps b est toutefois rempli de plâtre ou d'une autre matière bien malléable, plastique à l'origi- ne et se durcissant dans la suite (fig.2). Le modèle c (fig.3) en plâtre ainsi obtenu est débarrassé en surface d'une couche de quelques millimètres (environ 3 m/m), avant que la masse se solidifie, et il forme maintenant le modèle dénommé "d'appui" d (fig.4). Ce .dernier peut, le cas échéant, être coulé en métal ou en une matière synthétique.
Le modèle d'appui, ou la pièce moulée à partir de celui-ci, n'est toutefois pas encore terminé; on y applique encore une couche de matière plastique (Vulkollan).
Pour appliquer cette matière on place le négatif b au-dessus du modèle d'appui d (fig.4). Il se forme de ce fait un espace intermédiaire e qui est rempli, soit par coulée., soit d'une autre manière connue, par la ma- tière synthétique mentionnée ci-avant.
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Après durcissement de celle-ci, le modèle est enfin terminé et peut alors être utilisé soit pour fabriquer des moules en grandes quantités, soit pour- servir de modèle de départ pour d'autres modèles de même forme et de mêmes dimensions qui peuvent être produits'en série. Il semble intéressant, pré- alablement au durcissement de la couche de matière synthétique, 'de soumet- tre peu de temps le modèle à un traitement sous vide afin-d'éliminer les soufflures éventuelles.
La fabrication des boites à noyau se déroule de la même manière.
Dans ce cas, on entoure d'abord la moitié f d'une boîte à noyau"de masse pierreuse g'(fig.5) et on remplit,de plâtre h après enlèvement,de la partie f (fig.6). Le modèle h en plâtre ainsi obtenu est débarrassé en surface d' une couche de quelques millimètres comme il est représenté à la figure 7.
Sur le modèle i ainsi obtenu ou sur une pièce en métal ou en matière syn-- thétique moulée à partir de celui-ci, on pose alors le négatif g (fig. 8). et l'espace intermédiaire k est rempli de matière synthétique (Vulkollan), par exemple par l'intermédiaire de chenaux m ménagés dans le négatif. Après que l'autre moitié de la boite à noyau a été fabriquée de la même manière, les deux moitiés peuvent être jointes et elles servent à la fabrication de noyaux ou forment des modèles de départ pour d'autres boites à noyau de forme identique.
La composition de la matière synthétique peut être choisie telle qu'elle offre des degrés de dureté différents. Il est en outre possible d' utiliser simultanément des matières synthétiques de degrés de dureté diffé- rents pour la fabrication d'un seul modèle, afin par exemple d'obtenir des angles, oeillets, nervures d'une solidité au moulage aussi bonne que possi- ble, tandis que d'autres parties exposées à une forte usure, ayant toute- fois une dureté plus faible ou une solidité au moulage plus faible également, doivent par contre présenter une résistance très élevée aux attaques des jets de sable.
Le cas échéante avant remplissage de l'espace intermédiaire, le modèle d'appui peut être recouvert d'une couche métallique, de préférence par projection de métal. par exemple d'une couche d'acier, afin de donner à la matière synthétique du modèle d'appui une résistance plus élevée à 1' usure.
REVENDICATIONS.
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1 - Procédé de fabrication en série de modèles et de boites à noyau à dimensions exactes, qui permettent de fabriquer des objets ne requérant aucun parachèvement subséquent important, à l'aide d'un moule en sable,par coulée de métal ou immédiatement par coulée d'autres matières,tel- les que par exemple ciment, argile ou masse pierreuse, caractérisé par le fait que la surface d'un modèle d'appui., de préférence en plâtre, métal, ma- tière synthétique ou autre matière facilement façonnable et coulable - modè- le présentant des dimensions plus faibles comparativement au modèle final et à l'objet à fabriquer - est recouverte d'une matière synthétique plastique,, n'accusant pratiquement pas de retrait et résistant à l'usure,
qui est cons- tituée par un mélange de produits de condensation de polyéthers avec des di- isocyanates, et qui se caractérise par une affinité extrêmement faible pour les matières de moulage.
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SERIES MANUFACTURING PROCESS OF MODELS AND CORE BOXES A
EXACT DIMENSIONS.
The invention relates to models and core boxes as used in foundries. In addition, the object of the invention can also be applied advantageously in other branches of the technique, such as for example with a view to the manufacture of objects made of cement, clay, ceramic materials, or also in stony masses. The invention particularly makes it possible to solve this. the problem of designing models intended to obtain the objects mentioned above, so that they do not require any significant subsequent completion.
In addition, the process enables the mass production of models and core boxes of exact dimensions.
The manufacture of models to exact dimensions, besides having to meet the technical rules of casting, is among the most important requirements which must be observed in the practice of a foundry. But it is also in other technical fields that this condition must be fulfilled, where moldings have to be made using models, for example in tile factories or in the artificial stone industry.
As a rule, it is not enough to manufacture one model, on the contrary, a large number of similar models are required. In order to manufacture a large enough number of correctly shaped models with exactly the same dimensions, a great deal of time and money must be spent in procuring and using the special equipment. Models made of wood, like those made of metal, are subject to varying degrees of wear.
Furthermore,. it is necessary to protect the models and core boxes made according to the usual general designs against bad weather, and consequently to store them in temperate places, if we want to keep them in good condition, ready to use.
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In order to eliminate the above-mentioned drawbacks, methods have already been applied which allow Gent to manufacture models and core boxes in a different way, using different materials. Thus, for example, it has been known for a long time that wood or stone models are covered with metal layers, applied for example by spraying or by electrochemical means. The layer obtained in this way is reinforced by casting, preferably using plaster or stony mass. As a rule, such a measure will only be applied when it is a question of protecting the surface of the plaster or stony model, or of prolonging the life of the models and improving their surface qualities.
This process, however, is complicated to perform and also expensive when it is necessary to manufacture models having a complicated shape or surface.
In order to be able to manufacture models and core boxes in series, a method is also known according to which, from a main model, a negative in the form of a capsule is made first, consisting of chloride. of magnesia, lime and magnesite in pulverulent form as well as water and in which the same mass is poured. The capsule is then removed and used for the manufacture of other models; however, the life of these two bodies is relatively short. It is also necessary to take into account the danger of damage to the capsule causing inaccurate castings.
The invention provides another means of solving the problem raised at the beginning.
In accordance with the invention, use is made of a plastic material which exhibits virtually no shrinkage and which is wear resistant, which is further characterized by an extremely low affinity for molding materials; It consists mainly of mixtures of condensation products of polyethers with diisocyanates, and can be obtained commercially under the name "Vulkollan". With a mass of this kind, one fills the space intermediate between a negative and a model called "support" which, compared to the object to be manufactured and to a starting model, has smaller dimensions. The surface of the negative corresponds exactly to that of the object to be manufactured and comes, according to the invention, from a starting model which is to be manufactured, ready for casting.
The method according to the invention is explained with the aid of the accompanying drawings.
Around a model a made of wood or another material, we have, preferably we pour, a stony mass b, which comprises as main constituent magnesia chloride and which is sold commercially under the name of Monolith or Stonex (fig. 1). After hardening of this mass, b is separated from a.
The body b in a stony mass therefore constitutes, for the remainder of the process, the so-called “negative” body. If necessary, it can be replaced by a metal body of the same shape and the same dimensions, which can advantageously be made by molding from b. In the first place, however, the body b is filled with plaster or another very malleable material, initially plastic and then hardening (fig. 2). The plaster model c (fig.3) thus obtained is stripped on the surface of a layer of a few millimeters (about 3 m / m), before the mass solidifies, and it now forms the model called "support". d (fig. 4). The latter may, where appropriate, be cast in metal or in a synthetic material.
The support model, or the part molded from it, is not yet complete, however; a further layer of plastic (Vulkollan) is applied to it.
To apply this material, the negative b is placed above the support model d (fig. 4). As a result, an intermediate space e is formed which is filled, either by casting or in another known manner, with the synthetic material mentioned above.
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After hardening of this, the model is finally finished and can then be used either to make molds in large quantities, or to serve as a starting model for other models of the same shape and dimensions that can be produced. 'serial. It seems advantageous, prior to the curing of the synthetic material layer, to subject the model to a vacuum treatment for a short time in order to eliminate any blowholes.
The manufacture of the core boxes proceeds in the same way.
In this case, we first surround the half f with a core box "of stony mass g '(fig. 5) and fill, with plaster h after removal, of the part f (fig. 6). plaster model h thus obtained is freed on the surface of a layer of a few millimeters as shown in figure 7.
On the model i thus obtained or on a piece of metal or synthetic material molded from it, the negative g is then placed (fig. 8). and the intermediate space k is filled with synthetic material (Vulkollan), for example by means of channels m formed in the negative. After the other half of the core box has been made in the same way, the two halves can be joined and they are used to make cores or form starting models for other similarly shaped core boxes.
The composition of the synthetic material can be chosen such that it offers different degrees of hardness. It is also possible to simultaneously use plastics of different degrees of hardness for the manufacture of a single model, in order for example to obtain angles, eyelets, ribs of as good a molding strength as possible. - ble, while other parts exposed to strong wear, having however a lower hardness or a lower strength to molding also, must on the other hand have a very high resistance to the attacks of sand blasts.
If this occurs before filling the intermediate space, the support model can be covered with a metal layer, preferably by metal spraying. for example a layer of steel, in order to give the synthetic material of the backing pattern a higher resistance to wear.
CLAIMS.
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1 - Mass production process of models and core boxes with exact dimensions, which make it possible to manufacture objects which do not require any significant subsequent finishing, using a sand mold, by metal casting or immediately by casting other materials, such as for example cement, clay or stony mass, characterized in that the surface of a supporting model, preferably plaster, metal, synthetic material or other easily workable material and castable - model with smaller dimensions compared to the final model and to the object to be manufactured - is covered with a plastic synthetic material, showing practically no shrinkage and resistant to wear,
which is constituted by a mixture of condensation products of polyethers with disisocyanates, and which is characterized by an extremely low affinity for the molding materials.