EP0648560B1 - Procédé de fabrication de noyaux céramiques pour fonderie - Google Patents
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- EP0648560B1 EP0648560B1 EP94402286A EP94402286A EP0648560B1 EP 0648560 B1 EP0648560 B1 EP 0648560B1 EP 94402286 A EP94402286 A EP 94402286A EP 94402286 A EP94402286 A EP 94402286A EP 0648560 B1 EP0648560 B1 EP 0648560B1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/12—Treating moulds or cores, e.g. drying, hardening
Definitions
- the present invention relates to a method for manufacturing ceramic cores for foundry from a paste thermoplastic according to the preamble of claim 1, which is based on US-A-4,685,503.
- foundry cores ceramics
- foundry cores ceramics
- aeronautical applications and by example, obtaining turbine blades in the foundry for turbojets.
- Improvement of foundry processes evolving from the equiax foundry to the foundry by directed or monocrystalline solidification, further increased these kernel requirements, the use and complexity are imposed by the search for high performance for parts to be obtained, as is the case for example for hollow blades with internal cooling.
- These fields of application are related to the precision foundry, in particular to the process known under the lost wax foundry designation. In all cases the use of the nucleus intervenes for the manufacture of hollow parts.
- compositions intended for the preparation of such nuclei are given by FR-A 2,371,257 and mainly contain fused silica, flour zircon and cristobalite which is a form of silica crystallized, a silicone resin being used as binder and additional elements in small quantities such that lubricant and catalyst being added.
- FR-A 2,371,257 mainly contain fused silica, flour zircon and cristobalite which is a form of silica crystallized, a silicone resin being used as binder and additional elements in small quantities such that lubricant and catalyst being added.
- FR-A 2,371,257 examples of known compositions intended for the preparation of such nuclei are given by FR-A 2,371,257 and mainly contain fused silica, flour zircon and cristobalite which is a form of silica crystallized, a silicone resin being used as binder and additional elements in small quantities such that lubricant and catalyst being added. The process of preparation
- the cores used to cast the parts and blades are made of ceramic with a generally porous structure: these cores are made from a mixture consisting of a refractory fraction (in the form of particles) and an organic fraction more or less complex.
- a refractory fraction in the form of particles
- an organic fraction more or less complex is described by EP-A 0 328 452.
- the shaping of the foundry cores in particular from thermoplastic pastes, can be done by molding using for example a press injection. This shaping is followed by a debinding operation during which the organic fraction of the nucleus is eliminated by various known means such as sublimation or thermal degradation, depending on the materials used.
- a porous structure results.
- a heat treatment for baking the core to consolidate the porous structure is then applied to the refractory fraction.
- This treatment introduces a dimensional modification, in the form of a withdrawal which is often non-isotropic in the volume of the nucleus, compared to the initial form. At this stage, it may be necessary to strengthen the core so that it is not damaged in the cycle following use. It is known in this case in particular to perform an impregnation by means of an organic resin.
- US-A-4,685,503 describes a process for manufacturing a core foundry where after mixing a ceramic material refractory and an organic binder and molding a core to the desired shape, the core is impregnated from a aqueous solution of an alumina and phosphorus oxide before to carry out a heat treatment.
- US-A-5,067,548 further teaches a shaping process of a foundry ceramic mold comprising a molding by injection of mold elements and low heating temperature before assembly of the elements and treatment high temperature thermal.
- the cores must have good strength mechanical strength sufficient to withstand mechanical and thermomechanical constraints during the stages of lost wax process: injection of the wax model around the core, thermomechanical constraints between core and shell during dewaxing, burning, sintering and during casting of the alloy around the nucleus.
- the properties of the core result from cooking but according to known methods, consolidation of the structure of the refractory core fraction is accompanied by withdrawal. This phenomenon leads to difficulties in developing core shaping products and materials such as injection mold and has an impact on the quality of nuclei, the amplitude of the withdrawal anisotropies being added dimensional dispersions.
- the invention aims to improve the process of manufacturing ceramic cores by reducing these dimensional changes while tightening them dimensional dispersions and retaining a hold i adequate mechanics.
- an additional heat treatment may be necessary after impregnation to ensure dilatometric stability of the product. It follows from the process according to the invention that the dry residues of the impregnation products form particles which partially fill the porosity of the core and have the effect of reinforcing the mechanical resistance of the core by consolidating it and blocking at a low level the removal, without significant modification during subsequent heat treatments.
- a first composition I contains a ceramic mineral filler based on fused silica mixed with zircon flour and a waxy organic binder based on synthetic wax.
- a second composition II in addition to the components of the first composition described above, further comprises in the mineral filler a small fraction of silica crystallized and a mineral release agent.
- the parts obtained are then unbound by heating to 200 ° C, as it is known per se.
- the heat treatment temperature is between 1000 ° C and 1150 ° C and the duration between 1 and 5 hours.
- Product A is an aqueous colloidal suspension of silica particles having 40% by mass of silica. After 24 hours of impregnation, approximately 90% of the open porosity is impregnated. After drying in an oven at 70 ° C for 24 hours, a gain in mass of the parts of between 8.7% and 9.5% is observed. A clear improvement in mechanical strength is noted. Drying can be done under vacuum A second product B was tested consisting of a colloidal suspension at 10% by mass of alumina, obtained by dispersing boehmite / AlOOH powder in a solution of acetic acid at 0.7%. Impregnation of 90% of the open pores is also obtained after 24 hours. After drying and high-temperature decomposition of the boehmite into alumina, a mass gain of 3% of the parts is obtained.
- a mullite formation reaction occurs as follows: 3 Al 2 O 3 + 2 SiO 2 ⁇ 3 Al 2 O 3. 2 SiO 2
- a third product C is obtained by mixing the two previous A and B. To obtain it, colloidal silica is added to the boehmite solution in acetic acid to 0.7%. The impregnation allows in this case to fill 80 to 90% porosity opened in 24 hours and the mass gain of parts is 3 to 3.5% after heat treatment.
- a fourth soil used D is obtained by mixing silica colloidal (product A above) and a nitrate solution aluminum.
- the mixtures are produced so as to obtain, after drying, a mixture of alumina and silica in the stoichiometric proportion of the mullite.
- the soil obtained is loaded with 8% Al 2 O 3 and 3.1% SiO 2 .
- the very low viscosity solution allows in this case a pore impregnation close to 100%
- a mass gain of 2.6% is observed.
- the core can be subjected to preheating, in particular at a temperature between 1000 ° C and 1100 ° C and for a period between 1 and 4 hours.
- the tests carried out corresponding to the implementation of the process for manufacturing ceramic cores according to the invention made it possible to record significant and advantageous results.
- the method according to the invention avoids a excessive fragility of the nuclei. Impregnation after sintering using an organic resin of the "glue" type previously applied and which causes disadvantages of deformation of the cores during their use can thus be avoided. Satisfactory mechanical properties of resistance of the cores is obtained by the process in accordance with the invention, in particular with regard to impact resistance thermal and mechanical resistance to heat, in particular flexion which is increased from 170% to 230%, depending on the impregnator used.
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
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- Producing Shaped Articles From Materials (AREA)
Description
La présente invention concerne un procédé de fabrication de
noyaux céramiques pour fonderie à partir d'une pâte
thermoplastique suivant le préambule de la revendication 1, qui
est basé sur US-A-4 685 503.
L'utilisation de noyaux de fonderie d'un type dits
"céramiques" est notamment connue dans certaines applications
qui imposent l'obtention d'un ensemble de caractéristiques et
de critères sévères de qualité comme la tenue aux hautes
températures, l'absence de réactivité, la stabilité
dimensionnelle et de bonnes caractéristiques mécaniques.
Parmi ces applications présentant de telles exigences, on
citera notamment les applications aéronautiques et par
exemple, l'obtention en fonderie d'aubes de turbine pour
turboréacteurs. Le perfectionnement des procédés de fonderie,
évoluant de la fonderie équiaxe à la fonderie par
solidification dirigée ou monocristalline, a encore accru ces
exigences concernant les noyaux dont l'utilisation et la
complexité sont imposées par la recherche des hautes
performances pour les pièces à obtenir, comme c'est le cas
par exemple pour les aubes creuses à refroidissement interne.
Ces domaines d'application se rattachent aux procédés de
fonderie de précision, notamment au procédé connu sous la
désignation de fonderie à la cire perdue. Dans tous les cas
l'utilisation du noyau intervient pour la fabrication de
pièces creuses.
Dans la méthode de fonderie dite à la cire perdue, on utilise
un noyau en matériau céramique qui est tenu dans le moule
lors de la coulée de métal, la surface extérieure du noyau
formant la surface intérieure d'une cavité interne du produit
fini obtenu de cette façon. La précision et la stabilité
dimensionnelle du noyau sont donc essentielles pour
satisfaire aux épaisseurs visées sur pièces métalliques
coulées.
Des exemples de composition connues destinées à la
préparation de tels noyaux sont donnés par FR-A 2.371.257 et
comportent essentiellement de la silice fondue, de la farine
de zircon et de la cristobalite qui est une forme de silice
cristallisée, une résine de silicone étant utilisée comme
liant et des éléments additionnels en faibles quantités tels
que lubrifiant et catalyseur étant ajoutés. Le procédé de
préparation est également décrit.
De manière générale, les noyaux utilisés pour couler les
pièces et aubes sont composés de céramique à structure
généralement poreuse : ces noyaux sont réalisés à partir d'un
mélange constitué d'une fraction réfractaire (sous forme de
particules) et d'une fraction organique plus ou moins
complexe. Un autre exemple est décrit par EP-A 0 328 452.
De manière connue en soi, la mise en forme des noyaux de fonderie, notamment à partir de pâtes thermoplastiques, peut se faire par moulage en utilisant par exemple une injection à la presse. Cette mise en forme est suivie d'une opération de déliantage au cours de laquelle la fraction organique du noyau est éliminée par divers moyens connus tels que sublimation ou dégradation thermique, suivant les matériaux utilisés. Une structure poreuse en résulte. Un traitement thermique de cuisson du noyau permettant de consolider la structure poreuse est alors appliqué à la fraction réfractaire. Ce traitement introduit une modification dimensionnelle, sous forme d'un retrait qui est souvent non isotrope dans le volume du noyau, par rapport à la forme initiale.
A ce stade, il peut être nécessaire de renforcer le noyau afin qu'il ne soit pas endommagé dans le cycle suivant l'utilisation. Il est connu dans ce cas notamment d'effectuer une imprégnation au moyen d'une résine organique.
De manière connue en soi, la mise en forme des noyaux de fonderie, notamment à partir de pâtes thermoplastiques, peut se faire par moulage en utilisant par exemple une injection à la presse. Cette mise en forme est suivie d'une opération de déliantage au cours de laquelle la fraction organique du noyau est éliminée par divers moyens connus tels que sublimation ou dégradation thermique, suivant les matériaux utilisés. Une structure poreuse en résulte. Un traitement thermique de cuisson du noyau permettant de consolider la structure poreuse est alors appliqué à la fraction réfractaire. Ce traitement introduit une modification dimensionnelle, sous forme d'un retrait qui est souvent non isotrope dans le volume du noyau, par rapport à la forme initiale.
A ce stade, il peut être nécessaire de renforcer le noyau afin qu'il ne soit pas endommagé dans le cycle suivant l'utilisation. Il est connu dans ce cas notamment d'effectuer une imprégnation au moyen d'une résine organique.
A ce stade le noyau est prêt pour être utilisé c'est à dire
qu'il doit supporter le cycle de fabrication dit à la cire
perdue suivant :
- injection du modèle cire autour du noyau
- réalisation du moule carapace
- élimination du modèle cire
- divers traitements thermiques : brûlage des résidus cire, frittage du moule carapace, préchauffage, coulée de l'alliage, refroidissement de l'alliage
- élimination du noyau.
US-A-4.685.503 décrit un procédé de fabrication d'un noyau
de fonderie où après mélange d'un matériau céramique
réfractaire et d'un liant organique et moulage d'un noyau à
la forme désirée, le noyau est imprégné à partir d'une
solution aqueuse d'un oxyde d'alumine et phosphore avant
d'effectuer un traitement thermique.
US-A-5.067.548 enseigne en outre un procédé de mise en forme
de moule céramique de fonderie comportant un moulage par
injection d'éléments de moule et un chauffage à basse
température avant assemblage des éléments et traitement
thermique à haute température.
Dans la mise en oeuvre de ces procédés connus des difficultés
subsistent et les résultats obtenus ne sont pas totalement
satisfaisants. Des dispersions sur la géométrie du noyau se
répercutent sur la pièce terminée alors qu'une tolérance
dimensionnelle de l'ordre de ± O,1 mm peut être exigée. Une
amélioration des résultats impose d'obtenir une stabilité
dimensionnelle des noyaux qui reste délicate à maítriser car
la structure du matériau évolue au cours des traitements
thermiques successifs précédemment indiqués : cuisson du
noyau, échanges thermiques dans le moule carapace de
fonderie.
En outre, les noyaux doivent présenter une bonne tenue
mécanique et une résistance suffisante pour supporter les
contraintes mécaniques et thermomécaniques lors des étapes du
procédé à la cire perdue : injection du modèle cire autour du
noyau, contraintes thermomécaniques entre noyau et carapace
au cours du décirage, brûlage, frittage et lors de la coulée
de l'alliage autour du noyau.
Les propriétés du noyau résultent de la cuisson mais selon
les procédés connus, la consolidation de la structure de la
fraction réfractaire de noyau s'accompagne d'un retrait. Ce
phénomène entraíne les difficultés de mise au point des
produits et matériels de mise en forme du noyau tels que le
moule d'injection et a des répercussions sur la qualité des
noyaux, l'amplitude des anisotropies de retrait s'ajoutant
aux dispersions dimensionnelles. L'invention vise à améliorer
le procédé de fabrication des noyaux céramiques en réduisant
ces modifications dimensionnelles tout en en resserrant les
dispersions dimensionnelles et en conservant une tenue
i mécanique adéquate.
Ces résultats améliorés sont obtenus grâce à un procédé de
fabrication de noyaux céramiques comportant les étapes
connues en soi de mise en forme puis d'élimination de la
fraction organique du noyau, caractérisé en ce que le
traitement thermique est limité à une consolidation minimale
de la structure de la fraction céramique du noyau, procurant
une résistance mécanique juste suffisante pour la
manipulation des noyaux et de manière à limiter le retrait à
une valeur minimale et est suivi d'une étape d'imprégnation
de la structure poreuse du noyau au moyen d'une solution
constituée d'au moins un colloïde simple pris dans le groupe
silice et alumine colloïdales et d'ajouts éventuels
comportant plusieurs sols en mélanges ou des mélanges de sols
et de sels, puis d'une étape d'élimination de la partie
liquide du produit d'imprégnation.
L'élimination de la partie liquide du produit d'imprégnation peut être obtenue notamment par séchage.
Dans certains cas, un traitement thermique complémentaire peut être nécessaire après l'imprégnation pour assurer une stabilité dilatométrique du produit.
Il résulte du procédé conforme à l'invention que les résidus secs des produits d'imprégnation forment des particules qui comblent partiellement la porosité du noyau et ont pour effet de renforcer la résistance mécanique du noyau en le consolidant et de bloquer à un faible niveau le retrait, sans modification notable lors des traitements thermiques ultérieurs.
L'élimination de la partie liquide du produit d'imprégnation peut être obtenue notamment par séchage.
Dans certains cas, un traitement thermique complémentaire peut être nécessaire après l'imprégnation pour assurer une stabilité dilatométrique du produit.
Il résulte du procédé conforme à l'invention que les résidus secs des produits d'imprégnation forment des particules qui comblent partiellement la porosité du noyau et ont pour effet de renforcer la résistance mécanique du noyau en le consolidant et de bloquer à un faible niveau le retrait, sans modification notable lors des traitements thermiques ultérieurs.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront
mieux compris à la lecture de la description qui va suivre
d'exemples de modes de réalisation de l'invention, en
référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente les courbes de variation de températures lors d'essais de pièces représentatives des noyaux de fonderie obtenus par un procédé conforme à l'invention,
- la figure 2 représente une courbe de variation des retraits en pourcentages en fonction d'un cycle de température pour une pièce obtenue selon un procédé antérieur connu,
- la figure 3 représente les courbes de variation comparative des retraits en pourcentages en fonction de la température pour diverses variantes du procédé de fabrication.
La mise au point du procédé de fabrication de noyaux
céramiques pour fonderie de précision a été effectuée à
partir de tests expérimentaux. Des pièces représentatives de
noyaux sont ainsi réalisées suivant des techniques connues
d'injection d'une pâte céramique thermoplastique. Une
première composition I comporte une charge minérale céramique
à base de silice fondue mélangée à de la farine de zircon et
un liant organique cireux à base de cire de synthèse.
Une deuxième composition II en plus des composants de la
première composition décrits ci-dessus, comporte en outre
dans la charge minérale une faible fraction de silice
cristallisée et un agent démoulant minéral.
Les pièces obtenues sont alors déliantées par chauffage vers
200°C, comme il est connu en soi.
Un traitement thermique est ensuite appliqué aux pièces. Des
résultats satisfaisants sont obtenus après un traitement à
1100°C pendant 5 heures. Un préfrittage est ainsi obtenu sans
qu'il en résulte un retrait significatif et une tenue
mécanique acceptable est obtenue de manière à permettre une
manipulation des noyaux sans risque de détérioration. Au
moins 30 % de porosité ouverte est observée. Selon les
applications, la température de traitement thermique est
comprise entre 1000°C et 1150°C et la durée comprise entre 1
et 5 heures.
Pour réaliser l'imprégnation des pièces, plusieurs
compositions ont été testées. Un produit A est une suspension
colloïdale aqueuse de particules de silice présentant 40 % en
masse de silice. Après 24 heures d'imprégnation, environ 90 %
de la porosité ouverte est imprégnée. Après séchage en étuve
à 70°C pendant 24 heures, un gain en masse des pièces compris
entre 8,7 % et 9,5% est observé. Une nette amélioration de la
tenue mécanique est constatée. Le séchage peut être effectué
sous vide
Un second produit B a été testé consistant en une suspension colloïdale à 10 % en masse d'alumine, obtenue en dispersant de la poudre de boehmite/AlOOH dans une solution d'acide acétique à 0,7 %. Une imprégnation de 90 % des pores ouvertes est également obtenue au bout de 24 heures. Après séchage et décomposition à haute température de la boehmite en alumine, un gain de masse de 3% des pièces est obtenu.
Un second produit B a été testé consistant en une suspension colloïdale à 10 % en masse d'alumine, obtenue en dispersant de la poudre de boehmite/AlOOH dans une solution d'acide acétique à 0,7 %. Une imprégnation de 90 % des pores ouvertes est également obtenue au bout de 24 heures. Après séchage et décomposition à haute température de la boehmite en alumine, un gain de masse de 3% des pièces est obtenu.
Une réaction de formation de mullite se produit suivant :
3 Al2 O3 + 2 SiO2 → 3 Al2 O3.2SiO2
Un troisième produit C est obtenu par mélange des deux
précédents A et B. Pour l'obtenir, la silice colloïdale est
ajoutée dans la solution de boehmite dans l'acide acétique à
0,7 %. L'imprégnation permet dans ce cas de remplir 80 à 90 %
de la porosité ouverte en 24 heures et le gain en masse des
pièces est de 3 à 3,5 % après traitement thermique.
Un quatrième sol utilisé D est obtenu par mélange de silice
colloïdale (produit A ci-dessus) et d'une solution de nitrate
d'aluminium.
Pour le produit D, comme pour le produit C, les mélanges sont
réalisés de manière à obtenir après séchage un mélange
d'alumine et de silice dans la proportion stoechiométrique de
la mullite. le sol obtenu est chargé à 8 % de Al2 O3 et 3,1 %
de SiO2. La solution très peu visqueuse permet dans ce cas
une imprégnation des pores proche de 100 % Après traitement
thermique des pièces, effectué à 1150°C pendant 1 heure, un
gain en masse de 2,6 % est observé.
Selon les applications, avant coulée du métal, le noyau peut être soumis à un préchauffage, notamment à une température comprise entre 1000°C et 1100°C et pendant une durée comprise entre 1 et 4 heures.
Les tests effectués correspondant à la mise en oeuvre du procédé de fabrication de noyaux céramiques conforme à l'invention ont permis d'enregistrer des résultats significatifs et avantageux.
Selon les applications, avant coulée du métal, le noyau peut être soumis à un préchauffage, notamment à une température comprise entre 1000°C et 1100°C et pendant une durée comprise entre 1 et 4 heures.
Les tests effectués correspondant à la mise en oeuvre du procédé de fabrication de noyaux céramiques conforme à l'invention ont permis d'enregistrer des résultats significatifs et avantageux.
Des mesures par dilatomètrie au moyen d'un dilatomètre absolu
permettent notamment de relever le retrait des pièces en
fonction de la température correspondant aux variations
dimensionnelles des pièces qui représentent un critère
important de qualité dans l'utilisation des noyaux en
fonderie de précision.
Ainsi des pièces suivant la deuxième composition II précédemment décrite ont été soumises soit à un cycle thermique de montée en température à 1500°C qui correspond à la température atteinte par les noyaux lors de la coulée de super-alliages, comme représenté par la courbe 1 de la figure 1, soit à un cycle thermique comportant un palier intermédiaire de 5 heures à 1200°C, comme représenté par la courbe 2 de la figure 1 qui représente la température en degrés en ordonnées et le temps en minutes en abscisses.
Ainsi des pièces suivant la deuxième composition II précédemment décrite ont été soumises soit à un cycle thermique de montée en température à 1500°C qui correspond à la température atteinte par les noyaux lors de la coulée de super-alliages, comme représenté par la courbe 1 de la figure 1, soit à un cycle thermique comportant un palier intermédiaire de 5 heures à 1200°C, comme représenté par la courbe 2 de la figure 1 qui représente la température en degrés en ordonnées et le temps en minutes en abscisses.
La variation correspondante des retraits représentés en
pourcentage en ordonnées est montrée par la courbe 3 de la
figure 2 pour une pièce de composition II obtenue suivant un
procédé antérieur connu et soumise au cycle de la courbe 1 de
la figure 1.
Les courbes de la figure 3 montrent les variations de retraits comparatives suivant les imprégnations réalisées pour des pièces de composition II :
Les courbes de la figure 3 montrent les variations de retraits comparatives suivant les imprégnations réalisées pour des pièces de composition II :
- la courbe 4, sans infiltration
- la courbe 5 avec une infiltration par le produit A
- la courbe 6 avec une infiltration par le produit B
- la courbe 7 avec une infiltration par le produit D.
Les tests effectués et les résultats observés montrent que
l'opération d'imprégnation des pièces de compositions
utilisées pour la fabrication de noyaux céramiques pour
fonderie de précision au moyen d'oxydes colloïdaux du type
précurseurs de silice, d'alumine ou de mullite assure un
retrait mesuré sur les pièces 2 à 7 fois plus faible à
l'issue d'un traitement thermique à 1500°C que le résultat
obtenu pour des pièces non imprégnées suivant le procédé
antérieur. Le support imprégné voit sa tenue mécanique en
flexion à froid augmentée de 50 à 70%, suivant l'imprégnant
utilisé.
En outre, le procédé conforme à l'invention évite une
fragilité trop importante des noyaux. L'imprégnation après
frittage au moyen d'une résine organique de type "colle"
antérieurement appliquée et qui entraíne des inconvénients de
déformation des noyaux lors de leur utilisation peut ainsi
être évitée. Des propriétés mécaniques satisfaisantes de
tenue des noyaux sont obtenues grâce au procédé conforme à
l'invention, notamment en ce qui concerne une tenue aux chocs
thermiques et la tenue mécanique à chaud, notamment en
flexion qui se trouve augmentée de 170% à 230%, suivant
l'imprégnant utilisé.
Claims (10)
- Procédé de fabrication de noyaux céramiques pour fonderie de précision comportant une étape connue en soi de mise en forme telle que par injection à chaud d'une pâte thermoplastique composée d'une fraction céramique réfractaire et d'une fraction organique dans un moule métallique, suivie d'une opération de déliantage au cours de laquelle la fraction organique du noyau est éliminée dans des conditions connues en soi telles que par sublimation ou dégradation thermique caractérisé en ce que le traitement thermique subséquent est limité à une consolidation minimale de la structure de la fraction céramique réfractaire du noyau, procurant une résistance mécanique juste suffisante pour la manipulation du noyau et de manière à limiter le retrait à une valeur minimale et est suivi d'une étape d'imprégnation de la structure poreuse du noyau au moyen d'une solution constituée d'au moins un colloïde d'oxyde simple pris dans le groupe silice et alumine colloïdales et d'ajouts éventuels comportant plusieurs sols en mélanges ou des mélanges de sols et de sels, puis d'une étape d'élimination de la partie liquide du produit d'imprégnation.
- Procédé de fabrication de noyaux céramiques selon la revendication 1 dans lequel ladite opération de déliantage est séparée du traitement thermique de consolidation.
- Procédé de fabrication de noyaux céramiques selon la revendication 1 dans lequel le déliantage ou élimination de la fraction organique du noyau est obtenu au cours dudit traitement thermique.
- Procédé de fabrication de noyaux céramiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel l'élimination de la partie liquide du produit d'imprégnation est effectué par séchage.
- Procédé de fabrication de noyaux céramiques selon la revendication 4 dans lequel ledit séchage est effectué sous vide.
- Procédé de fabrication de noyaux céramiques selon la revendication 4 dans lequel le séchage est effectué en étuve, à 70°C, pendant 24 heures.
- Procédé de fabrication de noyaux céramiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel le traitement thermique est effectué à une température comprise entre 1000°C et 1150°C, pendant une durée comprise entre 1 et 5 heures.
- Procédé de fabrication de noyaux céramiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 dans lequel la solution d'imprégnation utilisée est de la bochmite colloïdale et la durée de l'imprégnation est de 24 heures.
- Procédé de fabrication de noyaux céramiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel avant coulée du métal, le noyau est soumis à un préchauffage, ledit traitement thermique assurant une réaction entre les résidus d'imprégnation et la partie céramique réfractaire du noyau de manière à renforcer le noyau et à assurer une bonne tenu mécanique aux hautes températures de coulée.
- Procédé de fabrication de noyau céramiques selon la revendication 9 dans lequel le préchauffage est effectué à une température comprise entre 1000°C et 1100°C, pendant une durée comprise entre 1 et 4 heures.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9312163A FR2711082B1 (fr) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | Procédé de fabrication de noyaux céramiques pour fonderie. |
| FR9312163 | 1993-10-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP0648560A1 EP0648560A1 (fr) | 1995-04-19 |
| EP0648560B1 true EP0648560B1 (fr) | 1998-12-02 |
Family
ID=9451776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP94402286A Expired - Lifetime EP0648560B1 (fr) | 1993-10-13 | 1994-10-12 | Procédé de fabrication de noyaux céramiques pour fonderie |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5697418A (fr) |
| EP (1) | EP0648560B1 (fr) |
| JP (1) | JP3540842B2 (fr) |
| DE (1) | DE69414974T2 (fr) |
| FR (1) | FR2711082B1 (fr) |
| ZA (1) | ZA947978B (fr) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6029736A (en) * | 1997-08-29 | 2000-02-29 | Howmet Research Corporation | Reinforced quartz cores for directional solidification casting processes |
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