Procédé de fabrication de noyaux et moules de fonderie On connaît déjà des procédés de fabrica tion des noyaux et moules de fonderie qui con sistent à mettre au contact des plaques modèles ou des boîtes à noyaux chauffées, un mélange pulvérulent de sable et de résine synthétique. La partie du mélange placée au voisinage de la plaque modèle ou de la boîte à noyaux se prend en masse et peut être séparée de la masse pulvérulente non durcie.
La présente invention a pour objet un pro cédé de fabrication de noyaux et de moules de fonderie, caractérisé en ce qu'on utilise un contre-moule de la pièce à obtenir, contre- moule que l'on chauffe et sur lequel on pro jette par soufflage un mélange présentant de la cohésion à vert, d'une matière amorphe et d'une résine artificielle dispersée dans un li quide, puis en ce qu'on démoule après que la chaleur du contre-moule a agi suffisamment pour que le mélange en contact ait pu durcir sur une épaisseur suffisante permettant le dé moulage.
La résine peut être mise en oeuvre sous forme d'une solution ou émulsion qui peut être préparée avant le mélange, mais la solution ou l'émulsion peut être réalisée en même temps que l'on procède au malaxage avec la matière amorphe.
Dans le procédé conforme à l'invention, la proportion d'eau dans le mélange doit être exactement dosée pour donner une masse ayant de la cohésion à vert.
Les contre-moules, boîtes à noyaux et pla ques modèles peuvent être chauffés, soit préa lablement au garnissage avec la masse de pâte, soit après garnissage. Les boîtes à noyaux et les plaques modèles peuvent être garnies de plaques chauffantes placées autour.
Les contre-moules, boîtes à noyaux ou pla ques modèles sont mis en #uvre avec ou sans enduit. Lorsqu'on utilise un enduit, celui-ci peut être à base de matière grasse ou de pro duits thermoplastiques et de poudres isolantes amorphes ou lamellaires.
La matière amorphe entrant dans la com position du mélange pâteux est constituée, en général, par une grosse proportion de sable, mais elle peut contenir d'autres matières amor phes, minérales ou métalliques, des types les plus divers. Le sable, ou, en général, la matière amorphe utilisée, est de préférence séché préa lablement pour permettre un dosage plus pré cis de la solution ou de l'émulsion de résine artificielle ajoutée.
La résine artificielle, quelle que soit sa na ture, phénoplaste, aminoplaste, polyvinylique, acrylique ou autre, est mise en solution ou en émulsion aqueuse. Le pourcentage d'eau dans la solution ou l'émulsion doit être suffisant pour assurer la dissolution ou la dispersion to- tale de la résine ; ce pourcentage sera donc choisi en fonction de la solubilité de la résine ou de son pouvoir dispersif et du degré de fi nesse de la matière amorphe ou cristalline mise en oeuvre. On peut ajouter également au mé lange des agents de durcissement ou des plasti fiants liquides ou solides.
La masse de noyautage ou de moulage est préparée par mélange de la matière amorphe et/ou cristalline et de la solution ou émulsion de résine dans un mélangeur ou malaxeur or dinaire. On peut, si besoin est, et pour obtenir une masse suffisamment plastique, ajouter de l'eau si la masse est trop sèche ou, si la masse est trop humide, des corps absorbant l'humi dité, tels que la fécule, l'amidon gonflant, la dextrine, la bentonite, l'argile, etc., ou éven tuellement de l'un et de l'autre.
La résine, sous forme de solution ou d'émulsion se disperse entre les interstices de la matière amorphe ou cristalline alors qu'à l'état de poudre elle se trouve seulement plus ou moins mélangée à celles-ci. Le but de la résine étant d'assurer une liaison entre particu les de matières amorphes, on conçoit qu'il est possible de réduire, par le procédé, la propor tion de résine mise en oeuvre. On peut ajouter au mélange une proportion allant jusqu'à 5 ou même 10 % de farine de silice, ce qui améliore l'état de surface après durcissement.
La masse ainsi préparée peut alors être uti lisée dans une machine à souffler les noyaux ou dans une machine à mouler d'un type quel conque connu. La boîte à noyaux ou la plaque modèle, ainsi que les châssis, sont maintenus à une température de 150 à 2000 C, et sont, de préférence, enduits au pinceau ou au pulvérisa teur, après chaque opération, d'un enduit iso lant à base de matières thermoplastiques orga niques ou de matières minérales amorphes ou lamellaires, telles que la silice, le graphite, le mica, etc.
Le temps pendant lequel le mélange doit être maintenu dans la boîte ou au contact de la plaque modèle est variable. Il doit permettre la formation au contact de la surface chauffée d'une épaisseur suffisante de croûte dure. L'emploi d'une pâte, c'est-à-dire d'un mélange à base d'une solution ou d'une émulsion de ré sine artificielle agissant comme agglomérant, accélère considérablement le durcissement en surface par rapport au procédé à sec, la pré sence d'eau et du solvant de la résine artificielle augmentant considérablement la conductibilité thermique du mélange à agglomérer. Le temps de prise de la surface est encore réduit si l'on a soin de laisser passer un filet d'air à travers le noyau ou la motte.
Les noyaux sont sortis de la boîte chaude s'ils sont très petits, ils peuvent être utilisés ainsi pour être renmoulés. S'ils sont plus im portants, ils doivent être passés dans une étuve ordinaire. Avant d'être introduits dans l'étuve, on peut évider les noyaux avec une spatule ou, si leur forme s'y prête, en les retournant sur une plaque vibrante pour faire tomber la partie de sable molle et humide.
Dans les machines à mouler, on pourra mu nir le châssis, à sa partie inférieure, d'une ar mature en treillis permettant d'armer ainsi la partie inférieure de la motte de sable aggloméré après soufflage en projection. Le châssis et le treillis métallique seront alors chauffés avant d'être montés sur la machine. Après le souf flage ou la projection de sable, on laisse la masse en contact pendant un certain temps avec la plaque modèle chaude. Après avoir en levé la plaque modèle, on emporte le châssis avec sa masse de sable dans l'étuve. Après l'opération de soufflage, seule la masse de sable au voisinage du contre-moule chauffé a acquis une cohésion, formant une carapace consistante.
On peut donc également après le soufflage, et sans passer le châssis avec sa masse de sable dans l'étuve, éliminer la partie non durcie du sable en soulevant le châssis ou démontant celui-ci s'il est démon table.
Les noyaux et les moules ou carapaces ob tenus comme indiqué ci-dessus peuvent alors, tout de suite après démoulage, être aspergés avec une solution ou une émulsion concentrée ou étendue de la résine artificielle qui a servi de liant, avec un agent de durcissement. En suite, les noyaux, moules ou carapaces, sont in- troduits dans une étuve pour parfaire la cuis son.
Le procédé décrit permet d'utiliser au mieux toutes les qualités des sables et autres matières agglomérées avec les résines artificiel les, en particulier la perméabilité des moules et noyaux aux gaz et surtout d'obtenir une préci sion absolue des dimensions et un état de sur face remarquable dans les pièces coulées.
Manufacturing process of foundry cores and molds Processes for manufacturing foundry cores and molds are already known which consist in bringing into contact with model plates or heated core boxes, a pulverulent mixture of sand and synthetic resin. The part of the mixture placed in the vicinity of the model plate or the core box solidifies and can be separated from the uncured powdery mass.
The present invention relates to a process for the manufacture of foundry cores and molds, characterized in that a counter-mold of the part to be obtained is used, a counter-mold which is heated and on which is thrown. by blowing a mixture having green cohesion, an amorphous material and an artificial resin dispersed in a liquid, then demolding after the heat of the counter-mold has acted sufficiently so that the mixture in contact could harden to a sufficient thickness allowing de-molding.
The resin can be used in the form of a solution or emulsion which can be prepared before mixing, but the solution or emulsion can be made at the same time as the mixing with the amorphous material is carried out.
In the process according to the invention, the proportion of water in the mixture must be precisely dosed to give a mass having green cohesion.
The counter-molds, core boxes and model plates can be heated, either before filling with the mass of dough, or after filling. Core boxes and model plates can be lined with hot plates placed around them.
Counter-molds, core boxes or model plates are used with or without plaster. When a coating is used, it may be based on fatty matter or on thermoplastic products and on amorphous or lamellar insulating powders.
The amorphous material entering into the composition of the pasty mixture consists, in general, of a large proportion of sand, but it may contain other amorphous, mineral or metallic materials of the most diverse types. The sand, or in general the amorphous material used, is preferably pre-dried to allow more precise metering of the solution or emulsion of the artificial resin added.
The artificial resin, whatever its nature, phenoplast, aminoplast, polyvinyl, acrylic or other, is placed in solution or in aqueous emulsion. The percentage of water in the solution or emulsion must be sufficient to ensure the complete dissolution or dispersion of the resin; this percentage will therefore be chosen as a function of the solubility of the resin or of its dispersive power and of the degree of fineness of the amorphous or crystalline material used. Liquid or solid curing agents or plasticizers can also be added to the mixture.
The core-making or molding mass is prepared by mixing the amorphous and / or crystalline material and the resin solution or emulsion in an ordinary mixer or kneader. It is possible, if necessary, and to obtain a sufficiently plastic mass, to add water if the mass is too dry or, if the mass is too wet, bodies absorbing moisture, such as starch, swelling starch, dextrin, bentonite, clay, etc., or possibly both.
The resin, in the form of a solution or an emulsion, disperses between the interstices of the amorphous or crystalline material, whereas in the powder state it is only more or less mixed with them. The object of the resin being to ensure a bond between particles of amorphous materials, it is understood that it is possible to reduce, by the process, the proportion of resin used. Up to 5 or even 10% silica flour can be added to the mixture, which improves the surface finish after hardening.
The mass thus prepared can then be used in a core blowing machine or in a molding machine of any known type. The core box or the model plate, as well as the frames, are maintained at a temperature of 150 to 2000 C, and are preferably coated with a brush or sprayer, after each operation, with an insulating coating to based on organic thermoplastics or amorphous or lamellar mineral materials, such as silica, graphite, mica, etc.
The time during which the mixture must be kept in the box or in contact with the model plate is variable. It must allow the formation in contact with the heated surface of a sufficient thickness of hard crust. The use of a paste, that is to say a mixture based on a solution or an emulsion of artificial resin acting as an agglomerating agent, considerably accelerates the surface hardening compared to the dry process. , the presence of water and of the solvent for the artificial resin considerably increasing the thermal conductivity of the mixture to be agglomerated. The surface setting time is further reduced if care is taken to allow a stream of air to pass through the pit or root ball.
The cores are taken out of the hot box if they are very small, so they can be used to be re-molded. If they are larger, they should be passed through an ordinary oven. Before being introduced into the oven, the cores can be hollowed out with a spatula or, if their shape is suitable, by turning them over on a vibrating plate to make the soft, wet sand part fall.
In molding machines, it is possible to mu ne the frame, at its lower part, with a mature latticework allowing the lower part of the clod of agglomerated sand to be reinforced after projection blowing. The frame and the wire mesh will then be heated before being mounted on the machine. After blowing or blasting sand, the mass is left in contact for a certain time with the hot model plate. After having lifted the model plate, the frame with its mass of sand is taken into the oven. After the blowing operation, only the mass of sand in the vicinity of the heated counter-mold has acquired cohesion, forming a consistent shell.
It is therefore also possible after blowing, and without passing the frame with its mass of sand in the oven, eliminate the uncured part of the sand by lifting the frame or removing it if it is a table demon.
The cores and the molds or shells obtained as indicated above can then, immediately after demoulding, be sprayed with a solution or a concentrated or extended emulsion of the artificial resin which served as a binder, with a curing agent. Next, the cores, molds or shells are introduced into an oven to complete the cooking.
The process described makes it possible to make the best use of all the qualities of the sands and other materials agglomerated with the artificial resins, in particular the permeability of the molds and cores to gases and above all to obtain absolute precision of the dimensions and a safe state. remarkable face in castings.