EP2841221A1 - Method for obtaining a metal component from a lost form - Google Patents

Method for obtaining a metal component from a lost form

Info

Publication number
EP2841221A1
EP2841221A1 EP13719981.6A EP13719981A EP2841221A1 EP 2841221 A1 EP2841221 A1 EP 2841221A1 EP 13719981 A EP13719981 A EP 13719981A EP 2841221 A1 EP2841221 A1 EP 2841221A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
container
thermosetting
filling
lost
thermosetting element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13719981.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Guillaume MALHERBE
Jean- Jacques MARCEAU
Christian BISSIEUX
Stéphane FOHANNO
Jean-François HENRY
Patrick PRIOT
Patrick Beauvais
Pascal BRENOT
Alexandre BASTIEN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peugeot Citroen Automobiles SA filed Critical Peugeot Citroen Automobiles SA
Publication of EP2841221A1 publication Critical patent/EP2841221A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/04—Use of lost patterns
    • B22C9/046—Use of patterns which are eliminated by the liquid metal in the mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D15/00—Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/04—Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould

Definitions

  • the invention relates to the field of foundry and, more particularly, the field of processes using a lost model. It relates to a method for obtaining a cast metal part from a lost model. It also relates to a thermosetting element for the implementation of such a method.
  • FR 2,685,229 (Automobiles Peugeot and Automobiles Citro ⁇ n) describes a method for obtaining metal parts from a lost model. According to this method, one or more models made of a sublimable material are placed in a container, the whole is embedded in sand leaving behind the casting conduits communicating at their upper part with a pouring cup and pouring liquid metal. through the tapping bucket. The lost model is sublimated when the liquid metal comes to replace it. The liquid metal solidifies on cooling so that the desired metal piece is obtained. Refrigerant elements have previously been placed in the container so that they are in contact with bearing faces of the lost model which correspond to zones of the metal part whose mechanical characteristics must be important.
  • the metal part thus obtained has the disadvantage of having a structure of the material which is insufficiently thin.
  • such a metal part has a porosity rate which is important, which is detrimental. It follows that such metal parts have mechanical characteristics that deserve to be improved.
  • such a metal part is inhomogeneous with regard to its structure, its compactness and its mechanical characteristics due to the fact that the cooling elements are not in contact with free faces of the lost model which offer characteristics degraded with respect to the faces against which the cooling elements are positioned.
  • the object of the present invention is to provide a method for obtaining a cast metal part from a lost model, the method for controlling and accelerating a solidification of the cast metal part, the latter comprising a fine structure, low porosity and improved mechanical characteristics, especially with regard to a coefficient of elongation of the metal part thus obtained.
  • Another object of the present invention is to provide such a method for obtaining parts having a complex geometry, including nooks, for a modest cost.
  • a method of the present invention is a method for obtaining a metal part from a lost model disposed inside a container.
  • the method comprises a step of filling the container with a filling material.
  • the method comprises a step of introducing a thermosetting element into contact with at least one free face that includes the lost model.
  • the step of introducing the thermosetting element is prior to the step of filling the container with the filling material.
  • the step of introducing the thermosetting element is subsequent to the step of filling the container with the filling material.
  • the method advantageously comprises a step of setting up at least one cooler against a bearing face that includes the lost model, the step of setting up the cooler being prior to the container filling step with the filling material.
  • the step of placing the cooler is for example prior to the step of introducing the thermosetting element.
  • the implementation step of the cooler is for example subsequent to the step of introducing the thermosetting element.
  • the method advantageously comprises a step of admission of a phase-change element in contact with the thermosetting element, the step of admission of the phase-change element being subsequent to the step of introduction of the thermosetting element.
  • the thermosetting element is advantageously able to solidify consecutively to a step of delivering a molten metal inside the container.
  • thermosetting element of the present invention is a thermosetting element for the implementation of such a method, the thermosetting element being mainly recognizable in that the thermosetting element comprises a base material associated with a thermosetting resin.
  • the base material advantageously consists of at least one of a sand, a metal or an alloy.
  • the base material is indifferently made of a steel or tin.
  • a first volume proportion of the base material is between 55% and 85% of a total volume of the thermosetting element and a second volume proportion of the thermosetting resin is between 10% and 20% of the total volume of the thermosetting element.
  • the thermosetting element advantageously comprises a first doping agent indifferently consisting of an aluminum powder or a graphite powder.
  • a third volume proportion of this first doping agent is between 10% and 20% of the total volume of the thermosetting element.
  • thermosetting element advantageously comprises a second doping agent consisting of metal needles indifferently steel or tin.
  • a fourth volume proportion of the second doping agent is between 5% and 15% of the total volume of the thermosetting element.
  • - Fig.1 to Fig.4 are schematic sectional illustrations of a container for the implementation of respective variants of a method according to the present invention.
  • - fig.5a to fig.5f, fig.6a to fig.6c, fig.7a and fig.7b, fig.8a to fig.8c, fig.9a to fig.9c, fig.10a and fig.10b, Fig.1 1 and Fig.12 are respective schematic illustrations of alternative embodiments of the method according to the present invention.
  • a container 1 is provided to accommodate at least one lost model 2.
  • the latter is shaped and dimension identical to a metal part that is desired.
  • the lost model 2 is made of a fusible material, such as wax, polystyrene or the like.
  • the lost model 2 is embedded inside a filling material 3, such as silica sand or the like, which partially completes the lost model 2 to fill the container 1.
  • the container 1 houses a filling system also made of fuse material.
  • the container 1 is preferably provided with a device capable of delivering vibrations for packing the filling material 3 around the lost model 2.
  • Molten metal 4 for example aluminum or the like, is cast so as to replace the lost model 2 by sublimating it.
  • the filling system is able to guide the molten metal 4 from a reserve external to the container 1 to the lost model 2. This gives the desired metal part after solidification of the molten metal 4.
  • the metal part obtained is for example a cylinder head intended to be used on a combustion engine of a motor vehicle, however the metal part obtained from the implementation of the present invention is likely to be any metal part.
  • a cooler 5 is interposed between at least one support face 6 of the lost model 2 and the filling material 3.
  • the cooler 5 is for example made of metal material.
  • the bearing face 6 and the cooler 5 are preferably planar.
  • the cooler 5 is intended to facilitate cooling of the molten metal 4 during solidification. More particularly, the cooler 5 is intended to accelerate the cooling of the bearing surface 6 of the lost model 2 with which the cooler 5 is in contact.
  • the cooler 5 is likely to comprise at least one coil traversed by a coolant, such as water or the like.
  • the cooler 5 advantageously constitutes a support element of the lost model 2 and / or the metal part obtained.
  • the method of the present invention aims to bring into contact at least one free face 8 of the lost model 2 with a thermosetting element 7 prior to the casting of the molten metal 4.
  • the contacting of the free face 8 with the thermosetting element 7 takes place before or after installation of the lost model 2 inside the container 1.
  • the free face 8 is any face of the lost model 2, the free face 8 is nevertheless distinct from a bearing face 6.
  • the free face 8 is a concave face optionally comprising one or more recesses.
  • the free face 8 is for example a compression side of a cylinder head of the heat engine mentioned above. In the cases illustrated in FIGS. 2 and 4, where the method uses a cooler 5, the free face 8 is for example bordered by the bearing face 6.
  • thermosetting element 7 is preferably made of a base material, of granular shape, which is coated with a thermosetting resin.
  • the thermosetting element comprises at least one agent for curing the thermosetting resin under the effect of a heat source.
  • the base material is indifferently a phase change material or not.
  • the base material is for example a sand or a metal shot, such as a steel shot, a tin shot or a shot of an equivalent metallic alloy having in particular a low melting point, less than 250 ° C. or even less than 50 ° C, such as Sn 50 PbCdi 8 .
  • a shot of tin or tin has the advantage of allowing faster solidification of the metal part than steel shot.
  • the thermosetting resin is capable of creating thermal bridges between grains of the base material.
  • a first doping agent such as an aluminum powder and / or a graphite powder, is preferably constitutive of the thermosetting element 7. Such a first doping agent is intended to thermally dope the latter to facilitate and accelerate hardening.
  • a second doping agent such as metal needles, indifferently steel or tin, is preferably constituent of the thermosetting element 7. The needles have the advantage of increasing the compactness of the thermosetting element 7, which which allows an accelerated cooling of the free face 8.
  • the second doping agent is made from a metal and / or a metal alloy comprising zinc, copper, zircon, chromite or the like.
  • the thermosetting element 7 comprises, in volume proportion of the total volume of thermosetting element, 85% of base material and 15% of thermosetting resin.
  • thermosetting element 7 comprises, in volume proportion of the total volume of thermosetting element, 70% of base material, 20% of thermosetting resin and 10% of the first doping agent.
  • thermosetting element 7 comprises, in volume proportion of the total volume of thermosetting element, 65% of tin shot, 20% of thermosetting resin and 15% of the second doping agent.
  • thermosetting element 7 comprises, in volume proportion of the total volume of thermosetting element, 55% of steel shot, 20% of thermosetting resin, 10% of first doping agent and % of second doping agent.
  • the thermosetting element 7 is introduced inside the container 1 in precooked form, in other words in compact form.
  • the thermosetting element 7 advantageously constitutes a rigid shell which at least partially envelops the lost model 2 by covering the free face 8.
  • the thermosetting element 7 forms a cooling core, such as a foundry core. which is preformed prior to its introduction inside the container 1. In this case, the thermosetting element 7 can be handled in one piece because of its rigidity.
  • thermosetting element 7 is introduced inside the container 1 in a loose form, in other words in pulverulent form. Under the effect of the heat released by the molten metal 4, the thermosetting element 7 solidifies to constitute in situ a self-forming cooler.
  • thermosetting resin constituting the thermosetting element 7 solidifies to form a holding member of the lost model 2, then of the metal piece when the lost model 2 is sublimated. During this solidification, a quantity of heat from the molten metal 4 is consumed, so that a solidification of the thermosetting resin contributes advantageously cooling the free face 8. It also results in an improvement of a thermal effusivity of the thermosetting element 7, which further enhances its ability to cool the lost model 2.
  • thermosetting element 7 is interposed between the free face 8 of the lost model 2 and a phase change element 1 1 which is provided to increase a heat consumption from the molten metal 4, and thus to facilitate a cooling of the free face 8.
  • the phase change element 1 1 is indifferently a solid-liquid phase change element, a liquid-gas phase change element or an element with solid-gas phase change.
  • the thermosetting element 7 forms a screen between the lost model 2, or the metal part obtained, and the phase-change element 11 so that the nature of the phase-change element is capable of be any such as water, liquid nitrogen, a foundry binder or the like.
  • the presence of the phase change element 1 1 in contact with the thermosetting element 7 allows an acceleration of the cooling of the free face 8, from a phase change operated by the phase-change element 1 1 .
  • a filling device allows the supply of the thermosetting element 7 and / or the phase change element 1 1 from the outside of the container 1 to a filling volume 9 adjacent to the free face 8 of the lost element 2.
  • the filling device is indifferently a device for delivering the thermosetting element 7 and / or the phase-change element 11 by natural flow and / or by injection.
  • the filling device comprises at least one channel 10 through which the cooler 5 passes to enable the thermosetting element 7 and / or the element to be placed in position. phase change 1 1 between the lost model 2 and the cooler 5.
  • the channel 10 is formed through the cooler 5 at the level of the free face 8 and communicates with the filling volume 9.
  • the latter is advantageously bordered by the support face 6 of the lost model 2 so as to prevent escape of the thermosetting element 7 and / or the phase change element 1 1 out of the filling volume 9. This prevention is facilitated by a flatness of the bearing face 6 and cooler 5.
  • the implementation of such a method allows to cumulate the respective advantages of a gravity molding in a metal shell and a lost model method. More particularly, the metal part obtained has a structure and high mechanical characteristics and equivalent to those of a metal part obtained by a shell process, particularly with regard to a coefficient of elongation of the part.
  • the implementation of such a method makes it possible to obtain metal parts having a complex geometry, in particular with concave zones having, for example, recesses.
  • Such a method offers a manufacturing cost which is advantageously low and little higher than the lost model method of the prior art.
  • Such a method also allows optimized production flexibility on an assembly line, for a modest investment compared to a lost mold process of the prior art and minimizing environmental pollution.
  • the method of the present invention comprises:
  • the method comprises successively:
  • the method comprises successively:
  • the method comprises successively:
  • the method comprises, in succession:
  • the method comprises successively:
  • the method comprises successively:
  • the method of the present invention comprises:
  • the method comprises successively:
  • the method comprises successively:
  • the method comprises successively:
  • the method of the present invention comprises: - a step of installation ⁇ inside the container 1 of the lost model 2 which has been previously coated with the thermosetting element 7 ,
  • the method comprises, in succession:
  • the method comprises successively:
  • the method of the present invention comprises:
  • the method of the present invention comprises successively:
  • a filling step A of the container 1 with the filling material 3 a casting step of the molten metal Z.
  • the method of the present invention comprises successively:
  • the method of the present invention comprises successively:
  • the method of the present invention comprises:
  • thermosetting element 7 an introduction step B of the thermosetting element 7, a step of placing C of the cooler 5,
  • the method comprises successively:
  • the method comprises successively:
  • the method comprises successively:
  • the method of the present invention comprises:
  • the method successively comprises:
  • the method successively comprises:
  • the method comprises successively:
  • the method successively comprises:

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Abstract

The subject of the invention is a method for obtaining a metal component from a lost form (2) placed inside a container (1). The method involves a step (A) of filling the container (1) with a filling material (3). The method comprises a step (B) of bringing a thermoset element (7) into contact with at least one free face (8) that the lost form (2) comprises.

Description

PROCEDE D'OBTENTION D'UNE PIECE METALLIQUE A PARTIR  PROCESS FOR OBTAINING A METAL PIECE FROM
D'UN MODELE PERDU  A LOST MODEL
[0001 ] La présente invention revendique la priorité de la demande française 1253841 déposée le 26 avril 2012 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence. The present invention claims the priority of the French application 1253841 filed April 26, 2012 whose content (text, drawings and claims) is here incorporated by reference.
[0002] L'invention relève du domaine de la fonderie et, plus particulièrement, du domaine des procédés utilisant un modèle perdu. Elle a pour objet un procédé d'obtention d'une pièce métallique coulée à partir d'un modèle perdu. Elle a aussi pour objet un élément thermodurcissable pour la mise en œuvre d'un tel procédé. [0003] Le document FR 2,685,229 (Automobiles Peugeot et Automobiles Citroën) décrit un procédé d'obtention de pièces métalliques à partir d'un modèle perdu. Selon ce procédé, on place dans un container un ou plusieurs modèles réalisés en une matière sublimable, on noie l'ensemble dans du sable en laissant subsister des conduits de coulée communiquant à leur partie supérieure avec un godet de coulée et on verse du métal liquide par l'intermédiaire du godet de coulée. Le modèle perdu se sublime lorsque le métal liquide vient le remplacer. Le métal liquide se solidifie en se refroidissant de telle sorte qu'on obtient la pièce métallique désirée. On a préalablement placé dans le container des éléments réfrigérants de façon à ce qu'ils se retrouvent au contact de faces d'appui du modèle perdu qui correspondent à des zones de la pièce métallique dont des caractéristiques mécaniques doivent être importantes. The invention relates to the field of foundry and, more particularly, the field of processes using a lost model. It relates to a method for obtaining a cast metal part from a lost model. It also relates to a thermosetting element for the implementation of such a method. FR 2,685,229 (Automobiles Peugeot and Automobiles Citroën) describes a method for obtaining metal parts from a lost model. According to this method, one or more models made of a sublimable material are placed in a container, the whole is embedded in sand leaving behind the casting conduits communicating at their upper part with a pouring cup and pouring liquid metal. through the tapping bucket. The lost model is sublimated when the liquid metal comes to replace it. The liquid metal solidifies on cooling so that the desired metal piece is obtained. Refrigerant elements have previously been placed in the container so that they are in contact with bearing faces of the lost model which correspond to zones of the metal part whose mechanical characteristics must be important.
[0004] La pièce métallique ainsi obtenue présente néanmoins l'inconvénient de comporter une structure du matériau qui est insuffisamment fine. D'autre part, une telle pièce métallique comporte un taux de porosité qui est important, ce qui est préjudiciable. Il en découle que de telles pièces métalliques offrent des caractéristiques mécaniques qui méritent d'être améliorées. Enfin, une telle pièce métallique est inhomogène au regard de sa structure, de sa compacité et de ses caractéristiques mécaniques en raison du fait que les éléments réfrigérants ne sont pas au contact de faces libres du modèle perdu qui offrent des caractéristiques dégradées par rapport aux faces d'appui contre lesquelles les éléments réfrigérants sont positionnés. [0005] Le but de la présente invention est de proposer un procédé d'obtention d'une pièce métallique coulée à partir d'un modèle perdu, le procédé permettant de contrôler et accélérer une solidification de la pièce métallique coulée, cette dernière comportant une structure fine, une faible porosité et des caractéristiques mécaniques améliorées, notamment en ce qui concerne un coefficient d'allongement de la pièce métallique ainsi obtenue. Un autre but de la présente invention est de proposer un tel procédé permettant l'obtention de pièces comportant une géométrie complexe, et notamment des recoins, pour un coût modeste. The metal part thus obtained has the disadvantage of having a structure of the material which is insufficiently thin. On the other hand, such a metal part has a porosity rate which is important, which is detrimental. It follows that such metal parts have mechanical characteristics that deserve to be improved. Finally, such a metal part is inhomogeneous with regard to its structure, its compactness and its mechanical characteristics due to the fact that the cooling elements are not in contact with free faces of the lost model which offer characteristics degraded with respect to the faces against which the cooling elements are positioned. The object of the present invention is to provide a method for obtaining a cast metal part from a lost model, the method for controlling and accelerating a solidification of the cast metal part, the latter comprising a fine structure, low porosity and improved mechanical characteristics, especially with regard to a coefficient of elongation of the metal part thus obtained. Another object of the present invention is to provide such a method for obtaining parts having a complex geometry, including nooks, for a modest cost.
[0006] Un procédé de la présente invention est un procédé d'obtention d'une pièce métallique à partir d'un modèle perdu disposé à l'intérieur d'un container. Le procédé comprend une étape de remplissage du container avec un matériau de remplissage. A method of the present invention is a method for obtaining a metal part from a lost model disposed inside a container. The method comprises a step of filling the container with a filling material.
[0007] Selon la présente invention, le procédé comprend une étape d'introduction d'un élément thermodurcissable au contact d'au moins une face libre que comporte le modèle perdu. According to the present invention, the method comprises a step of introducing a thermosetting element into contact with at least one free face that includes the lost model.
[0008] Selon une première variante de réalisation, l'étape d'introduction de l'élément thermodurcissable est antérieure à l'étape de remplissage du container avec le matériau de remplissage. [0009] Selon une deuxième variante de réalisation, l'étape d'introduction de l'élément thermodurcissable est postérieure à l'étape de remplissage du container avec le matériau de remplissage. According to a first variant embodiment, the step of introducing the thermosetting element is prior to the step of filling the container with the filling material. According to a second embodiment, the step of introducing the thermosetting element is subsequent to the step of filling the container with the filling material.
[0010] Le procédé comprend avantageusement une étape de mise en place d'au moins un refroidisseur contre une face d'appui que comporte le modèle perdu, l'étape de mise en place du refroidisseur étant antérieure à l'étape de remplissage du container avec le matériau de remplissage. The method advantageously comprises a step of setting up at least one cooler against a bearing face that includes the lost model, the step of setting up the cooler being prior to the container filling step with the filling material.
[001 1 ] L'étape de mise en place du refroidisseur est par exemple antérieure à l'étape d'introduction de l'élément thermodurcissable. [001 1] The step of placing the cooler is for example prior to the step of introducing the thermosetting element.
[0012] L'étape de mise en place du refroidisseur est par exemple postérieure à l'étape d'introduction de l'élément thermodurcissable. The implementation step of the cooler is for example subsequent to the step of introducing the thermosetting element.
[0013] Le procédé comprend avantageusement une étape d'admission d'un élément à changement de phase au contact de l'élément thermodurcissable, l'étape d'admission de l'élément à changement de phase étant postérieure à l'étape d'introduction de l'élément thermodurcissable. [0014] L'élément thermodurcissable est avantageusement apte à se solidifier consécutivement à une étape de délivrance d'un métal en fusion à l'intérieur du container. The method advantageously comprises a step of admission of a phase-change element in contact with the thermosetting element, the step of admission of the phase-change element being subsequent to the step of introduction of the thermosetting element. The thermosetting element is advantageously able to solidify consecutively to a step of delivering a molten metal inside the container.
[0015] Un élément thermodurcissable de la présente invention est un élément thermodurcissable pour la mise en œuvre d'un tel procédé, l'élément thermodurcissable étant principalement reconnaissable en ce que l'élément thermodurcissable comprend un matériau de base associé à une résine thermodurcissable. A thermosetting element of the present invention is a thermosetting element for the implementation of such a method, the thermosetting element being mainly recognizable in that the thermosetting element comprises a base material associated with a thermosetting resin.
[0016] Le matériau de base est avantageusement constitué de l'un quelconque au moins d'un sable, d'un métal ou d'un alliage. The base material advantageously consists of at least one of a sand, a metal or an alloy.
[0017] Par exemple, le matériau de base est indifféremment constitué d'un acier ou d'étain. For example, the base material is indifferently made of a steel or tin.
[0018] De préférence, une première proportion volumique du matériau de base est comprise entre 55% et 85% d'un volume total de l'élément thermodurcissable et une deuxième proportion volumique de la résine thermodurcissable est comprise entre 10% et 20% du volume total de l'élément thermodurcissable. [0019] L'élément thermodurcissable comprend avantageusement un premier agent dopant indifféremment constitué d'une poudre d'aluminium ou d'une poudre de graphite. Preferably, a first volume proportion of the base material is between 55% and 85% of a total volume of the thermosetting element and a second volume proportion of the thermosetting resin is between 10% and 20% of the total volume of the thermosetting element. The thermosetting element advantageously comprises a first doping agent indifferently consisting of an aluminum powder or a graphite powder.
[0020] De préférence, une troisième proportion volumique de ce premier agent dopant est comprise entre 10% et 20% du volume total de l'élément thermodurcissable. Preferably, a third volume proportion of this first doping agent is between 10% and 20% of the total volume of the thermosetting element.
[0021 ] L'élément thermodurcissable comprend avantageusement un deuxième agent dopant constitué d'aiguilles métalliques indifféremment d'acier ou d'étain. The thermosetting element advantageously comprises a second doping agent consisting of metal needles indifferently steel or tin.
[0022] De préférence, une quatrième proportion volumique du deuxième agent dopant est comprise entre 5% et 15% du volume total de l'élément thermodurcissable. Preferably, a fourth volume proportion of the second doping agent is between 5% and 15% of the total volume of the thermosetting element.
[0023] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va en être faite d'exemples de réalisation, en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles : Other features and advantages of the present invention will appear on reading the description which will be made of embodiments, in connection with the figures of the attached plates, in which:
- les fig.1 à fig.4 sont des illustrations schématiques en coupe d'un container pour la mise en œuvre de variantes respectives d'un procédé selon la présente invention. - les fig.5a à fig.5f, fig.6a à fig.6c, fig.7a et fig.7b, fig.8a à fig.8c, fig.9a à fig.9c, fig.10a et fig.10b, fig.1 1 et fig.12 sont des illustrations schématiques respectives de variantes de réalisation du procédé selon la présente invention. - Fig.1 to Fig.4 are schematic sectional illustrations of a container for the implementation of respective variants of a method according to the present invention. - fig.5a to fig.5f, fig.6a to fig.6c, fig.7a and fig.7b, fig.8a to fig.8c, fig.9a to fig.9c, fig.10a and fig.10b, Fig.1 1 and Fig.12 are respective schematic illustrations of alternative embodiments of the method according to the present invention.
[0024] Sur les fig.1 à fig.4, un container 1 est prévu pour loger au moins un modèle perdu 2. Ce dernier est de forme et de dimension identique à une pièce métallique que l'on souhaite obtenir. Le modèle perdu 2 est réalisé en une matière fusible, telle que de la cire, du polystyrène ou analogue. Le modèle perdu 2 est noyé à l'intérieur d'un matériau de remplissage 3, tel que du sable de silice ou analogue, qui complète partiellement le modèle perdu 2 pour remplir le container 1 . En effet, le container 1 loge un système de remplissage réalisé également en matière fusible. Le container 1 est préférentiellement pourvu d'un appareil apte à délivrer des vibrations pour tasser le matériau de remplissage 3 autour du modèle perdu 2. In fig.1 to fig.4, a container 1 is provided to accommodate at least one lost model 2. The latter is shaped and dimension identical to a metal part that is desired. The lost model 2 is made of a fusible material, such as wax, polystyrene or the like. The lost model 2 is embedded inside a filling material 3, such as silica sand or the like, which partially completes the lost model 2 to fill the container 1. Indeed, the container 1 houses a filling system also made of fuse material. The container 1 is preferably provided with a device capable of delivering vibrations for packing the filling material 3 around the lost model 2.
[0025] Du métal en fusion 4, aluminium par exemple ou analogue, est coulé de manière à venir remplacer le modèle perdu 2 en sublimant ce dernier. Le système de remplissage est apte à guider le métal en fusion 4 depuis une réserve externe au container 1 vers le modèle perdu 2. On obtient ainsi la pièce métallique souhaitée après solidification du métal en fusion 4. La pièce métallique obtenue est par exemple une culasse destinée à être utilisée sur un moteur thermique d'un véhicule automobile, toutefois la pièce métallique obtenue à partir de la mise en œuvre de la présente invention est susceptible d'être une pièce métallique quelconque. Molten metal 4, for example aluminum or the like, is cast so as to replace the lost model 2 by sublimating it. The filling system is able to guide the molten metal 4 from a reserve external to the container 1 to the lost model 2. This gives the desired metal part after solidification of the molten metal 4. The metal part obtained is for example a cylinder head intended to be used on a combustion engine of a motor vehicle, however the metal part obtained from the implementation of the present invention is likely to be any metal part.
[0026] Sur les fig.2 et fig.4, un refroidisseur 5 est interposé entre au moins une face d'appui 6 du modèle perdu 2 et le matériau de remplissage 3. Le refroidisseur 5 est par exemple réalisé en matière métallique. La face d'appui 6 et le refroidisseur 5 sont préférentiellement plans. Le refroidisseur 5 est destiné à faciliter un refroidissement du métal en fusion 4 en cours de solidification. Plus particulièrement, le refroidisseur 5 est destiné à accélérer le refroidissement de la face d'appui 6 du modèle perdu 2 avec laquelle le refroidisseur 5 est en contact. A cet effet, le refroidisseur 5 est susceptible de comporter au moins un serpentin parcouru par un liquide réfrigérant, tel que de l'eau ou analogue. Le refroidisseur 5 constitue avantageusement un élément de soutien du modèle perdu 2 et/ou de la pièce métallique obtenue. In fig.2 and fig.4, a cooler 5 is interposed between at least one support face 6 of the lost model 2 and the filling material 3. The cooler 5 is for example made of metal material. The bearing face 6 and the cooler 5 are preferably planar. The cooler 5 is intended to facilitate cooling of the molten metal 4 during solidification. More particularly, the cooler 5 is intended to accelerate the cooling of the bearing surface 6 of the lost model 2 with which the cooler 5 is in contact. For this purpose, the cooler 5 is likely to comprise at least one coil traversed by a coolant, such as water or the like. The cooler 5 advantageously constitutes a support element of the lost model 2 and / or the metal part obtained.
[0027] Le procédé de la présente invention vise à mettre en contact au moins une face libre 8 du modèle perdu 2 avec un élément thermodurcissable 7 préalablement à la coulée du métal en fusion 4. Selon des formes distinctes de réalisation, la mise en contact de la face libre 8 avec l'élément thermodurcissable 7 a lieu avant ou après une mise en place du modèle perdu 2 à l'intérieur du container 1 . La face libre 8 est une face quelconque du modèle perdu 2, la face libre 8 étant néanmoins distincte d'une face d'appui 6. Préférentiellement, la face libre 8 est une face concave comportant éventuellement un ou plusieurs recoins. La face libre 8 est par exemple une face compression d'une culasse du moteur thermique mentionné ci-dessus. Dans les cas illustrés sur les fig.2 et fig.4, où le procédé met en œuvre un refroidisseur 5, la face libre 8 est par exemple bordée par la face d'appui 6. The method of the present invention aims to bring into contact at least one free face 8 of the lost model 2 with a thermosetting element 7 prior to the casting of the molten metal 4. According to different embodiments, the contacting of the free face 8 with the thermosetting element 7 takes place before or after installation of the lost model 2 inside the container 1. The free face 8 is any face of the lost model 2, the free face 8 is nevertheless distinct from a bearing face 6. Preferably, the free face 8 is a concave face optionally comprising one or more recesses. The free face 8 is for example a compression side of a cylinder head of the heat engine mentioned above. In the cases illustrated in FIGS. 2 and 4, where the method uses a cooler 5, the free face 8 is for example bordered by the bearing face 6.
[0028] L'élément thermodurcissable 7 est préférentiellement constitué d'un matériau de base, de forme granulaire, qui est enrobé d'une résine thermodurcissable. Préférentiellement, l'élément thermodurcissable comprend au moins un agent permettant un durcissement de la résine thermodurcissable sous l'effet d'une source de chaleur. The thermosetting element 7 is preferably made of a base material, of granular shape, which is coated with a thermosetting resin. Preferably, the thermosetting element comprises at least one agent for curing the thermosetting resin under the effect of a heat source.
[0029] Le matériau de base est indifféremment un matériau à changement de phase ou non. Le matériau de base est par exemple un sable ou une grenaille métallique, tel qu'une grenaille d'acier, une grenaille d'étain ou une grenaille d'un alliage métallique équivalent ayant notamment un point de fusion bas, inférieure à 250 °C, voire inférieure à 50 °C, tel que le Sn50PbCdi8. Une grenaille d'étain ou à base d'étain présente l'avantage de permettre une solidification plus rapide de la pièce métallique qu'une grenaille d'acier. La résine thermodurcissable est apte à créer des ponts thermiques entre des grains du matériau de base. The base material is indifferently a phase change material or not. The base material is for example a sand or a metal shot, such as a steel shot, a tin shot or a shot of an equivalent metallic alloy having in particular a low melting point, less than 250 ° C. or even less than 50 ° C, such as Sn 50 PbCdi 8 . A shot of tin or tin has the advantage of allowing faster solidification of the metal part than steel shot. The thermosetting resin is capable of creating thermal bridges between grains of the base material.
[0030] Un premier agent dopant, tel qu'une poudre d'aluminium et/ou une poudre de graphite, est préférentiellement constitutif de l'élément thermodurcissable 7. Un tel premier agent dopant est destiné à doper thermiquement cette dernière pour faciliter et accélérer son durcissement. [0031 ] Un deuxième agent dopant, tel que des aiguilles métalliques, indifféremment en acier ou en étain, est préférentiellement constitutif de l'élément thermodurcissable 7. Les aiguilles présentent l'avantage d'augmenter une compacité de l'élément thermodurcissable 7, ce qui permet un refroidissement accéléré de la face libre 8. A first doping agent, such as an aluminum powder and / or a graphite powder, is preferably constitutive of the thermosetting element 7. Such a first doping agent is intended to thermally dope the latter to facilitate and accelerate hardening. A second doping agent, such as metal needles, indifferently steel or tin, is preferably constituent of the thermosetting element 7. The needles have the advantage of increasing the compactness of the thermosetting element 7, which which allows an accelerated cooling of the free face 8.
[0032] Selon une autre variante de réalisation, le deuxième agent dopant est réalisé à partir d'un métal et/ou d'un alliage métallique comprenant le zinc, le cuivre, le zircon, la chromite ou analogue. [0033] Selon un premier exemple de réalisation, l'élément thermodurcissable 7 comprend, en proportion volumique du volume total d'élément thermodurcissable, 85% de matériau de base et 15% de résine thermodurcissable. According to another embodiment, the second doping agent is made from a metal and / or a metal alloy comprising zinc, copper, zircon, chromite or the like. According to a first exemplary embodiment, the thermosetting element 7 comprises, in volume proportion of the total volume of thermosetting element, 85% of base material and 15% of thermosetting resin.
[0034] Selon un deuxième exemple de réalisation, l'élément thermodurcissable 7 comprend, en proportion volumique du volume total d'élément thermodurcissable, 70% de matériau de base, 20% de résine thermodurcissable et 10% du premier agent dopant. According to a second exemplary embodiment, the thermosetting element 7 comprises, in volume proportion of the total volume of thermosetting element, 70% of base material, 20% of thermosetting resin and 10% of the first doping agent.
[0035] Selon un troisième exemple de réalisation, l'élément thermodurcissable 7 comprend, en proportion volumique du volume total d'élément thermodurcissable, 65% de grenaille d'étain, 20% de résine thermodurcissable et 15% du second agent dopant. [0036] Selon un quatrième exemple de réalisation, l'élément thermodurcissable 7 comprend, en proportion volumique du volume total d'élément thermodurcissable, 55% de grenaille d'acier, 20% de résine thermodurcissable, 10% de premier agent dopant et 15% de deuxième agent dopant. According to a third embodiment, the thermosetting element 7 comprises, in volume proportion of the total volume of thermosetting element, 65% of tin shot, 20% of thermosetting resin and 15% of the second doping agent. According to a fourth embodiment, the thermosetting element 7 comprises, in volume proportion of the total volume of thermosetting element, 55% of steel shot, 20% of thermosetting resin, 10% of first doping agent and % of second doping agent.
[0037] Selon une première forme de réalisation du procédé, l'élément thermodurcissable 7 est introduit à l'intérieur du container 1 sous forme précuite, autrement dit sous forme compacte. L'élément thermodurcissable 7 constitue avantageusement une carapace rigide qui enveloppe au moins partiellement le modèle perdu 2 en recouvrant la face libre 8. Selon la première forme de réalisation, l'élément thermodurcissable 7 forme un noyau refroidissant, tel qu'un noyau de fonderie, qui est préformé préalablement à son introduction à l'intérieur du container 1 . Dans ce cas-là, l'élément thermodurcissable 7 est manipulable d'un seul tenant en raison de sa rigidité. According to a first embodiment of the method, the thermosetting element 7 is introduced inside the container 1 in precooked form, in other words in compact form. The thermosetting element 7 advantageously constitutes a rigid shell which at least partially envelops the lost model 2 by covering the free face 8. According to the first embodiment, the thermosetting element 7 forms a cooling core, such as a foundry core. which is preformed prior to its introduction inside the container 1. In this case, the thermosetting element 7 can be handled in one piece because of its rigidity.
[0038] Selon une deuxième forme de réalisation, l'élément thermodurcissable 7 est introduit à l'intérieur du container 1 sous forme meuble, autrement dit sous forme pulvérulente. Sous l'effet de la chaleur dégagée par le métal en fusion 4, l'élément thermodurcissable 7 se solidifie pour constituer in situ un refroidisseur auto-formant. According to a second embodiment, the thermosetting element 7 is introduced inside the container 1 in a loose form, in other words in pulverulent form. Under the effect of the heat released by the molten metal 4, the thermosetting element 7 solidifies to constitute in situ a self-forming cooler.
[0039] Selon les deux formes de réalisation susvisées, au fur et à mesure de la coulée du métal en fusion 4, la résine thermodurcissable constitutive de l'élément thermodurcissable 7 se solidifie pour former un organe de maintien du modèle perdu 2, puis de la pièce métallique lorsque le modèle perdu 2 est sublimé. Au cours de cette solidification, une quantité de chaleur en provenance du métal en fusion 4 est consommée, de telle sorte qu'une solidification de la résine thermodurcissable contribue avantageusement au refroidissement de la face libre 8. Il en découle aussi une amélioration d'une effusivité thermique de l'élément thermodurcissable 7, qui renforce encore son aptitude à refroidir le modèle perdu 2. According to the two abovementioned embodiments, as the molten metal 4 is poured, the thermosetting resin constituting the thermosetting element 7 solidifies to form a holding member of the lost model 2, then of the metal piece when the lost model 2 is sublimated. During this solidification, a quantity of heat from the molten metal 4 is consumed, so that a solidification of the thermosetting resin contributes advantageously cooling the free face 8. It also results in an improvement of a thermal effusivity of the thermosetting element 7, which further enhances its ability to cool the lost model 2.
[0040] Sur les fig.3 et fig.4, l'élément thermodurcissable 7 est interposé entre la face libre 8 du modèle perdu 2 et un élément à changement de phase 1 1 qui est prévu pour accroître une consommation de chaleur en provenance du métal en fusion 4, et donc pour faciliter un refroidissement de la face libre 8. L'élément à changement de phase 1 1 est indifféremment un élément à changement de phase solide-liquide, un élément à changement de phase liquide-gaz ou un élément à changement de phase solide-gaz. En effet, l'élément thermodurcissable 7 forme un écran entre le modèle perdu 2, ou la pièce métallique obtenue, et l'élément à changement de phase 1 1 de telle sorte que la nature de l'élément à changement de phase est susceptible d'être quelconque, telle que de l'eau, de l'azote liquide, un liant de fonderie ou analogue. La présence de l'élément à changement de phase 1 1 au contact de l'élément thermodurcissable 7 permet une accélération du refroidissement de la face libre 8, à partir d'un changement de phase opéré par l'élément à changement de phase 1 1 . In fig.3 and fig.4, the thermosetting element 7 is interposed between the free face 8 of the lost model 2 and a phase change element 1 1 which is provided to increase a heat consumption from the molten metal 4, and thus to facilitate a cooling of the free face 8. The phase change element 1 1 is indifferently a solid-liquid phase change element, a liquid-gas phase change element or an element with solid-gas phase change. Indeed, the thermosetting element 7 forms a screen between the lost model 2, or the metal part obtained, and the phase-change element 11 so that the nature of the phase-change element is capable of be any such as water, liquid nitrogen, a foundry binder or the like. The presence of the phase change element 1 1 in contact with the thermosetting element 7 allows an acceleration of the cooling of the free face 8, from a phase change operated by the phase-change element 1 1 .
[0041 ] Un dispositif de remplissage permet l'amenée de l'élément thermodurcissable 7 et/ou de l'élément à changement de phase 1 1 depuis l'extérieur du container 1 vers un volume de remplissage 9 jouxtant la face libre 8 de l'élément perdu 2. Le dispositif de remplissage est indifféremment un dispositif de délivrance de l'élément thermodurcissable 7 et/ou de l'élément à changement de phase 1 1 par écoulement naturel et/ou par injection. Selon les variantes illustrées sur la fig.2 et la fig.4, le dispositif de remplissage comprend au moins un canal 10 de traversée du refroidisseur 5 pour permettre une mise en place de l'élément thermodurcissable 7 et/ou de l'élément à changement de phase 1 1 entre le modèle perdu 2 et le refroidisseur 5. Le canal 10 est ménagé à travers le refroidisseur 5 à l'aplomb de la face libre 8 et communique avec le volume de remplissage 9. Ce dernier est avantageusement bordé par la face d'appui 6 du modèle perdu 2 de manière à empêcher une échappée de l'élément thermodurcissable 7 et/ou de l'élément à changement de phase 1 1 hors du volume de remplissage 9. Cet empêchement est facilité par une planéité de la face d'appui 6 et du refroidisseur 5. A filling device allows the supply of the thermosetting element 7 and / or the phase change element 1 1 from the outside of the container 1 to a filling volume 9 adjacent to the free face 8 of the lost element 2. The filling device is indifferently a device for delivering the thermosetting element 7 and / or the phase-change element 11 by natural flow and / or by injection. According to the variants illustrated in FIG. 2 and FIG. 4, the filling device comprises at least one channel 10 through which the cooler 5 passes to enable the thermosetting element 7 and / or the element to be placed in position. phase change 1 1 between the lost model 2 and the cooler 5. The channel 10 is formed through the cooler 5 at the level of the free face 8 and communicates with the filling volume 9. The latter is advantageously bordered by the support face 6 of the lost model 2 so as to prevent escape of the thermosetting element 7 and / or the phase change element 1 1 out of the filling volume 9. This prevention is facilitated by a flatness of the bearing face 6 and cooler 5.
[0042] La mise en œuvre d'un tel procédé permet de cumuler des avantages respectifs d'un moulage gravité en coquille métallique et d'un procédé modèle perdu. Plus particulièrement, la pièce métallique obtenue comporte une structure et des caractéristiques mécaniques élevées et équivalentes à celles d'une pièce métallique obtenue par un procédé coquille, notamment en ce qui concerne un coefficient d'allongement de la pièce. De plus, la mise en œuvre d'un tel procédé permet l'obtention de pièces métalliques comportant une géométrie complexe, notamment avec des zones concaves présentant par exemple des recoins. Un tel procédé offre un coût de fabrication qui est avantageusement bas et peu supérieur au procédé modèle perdu de l'art antérieur. Un tel procédé permet par ailleurs une flexibilité optimisée de production sur une ligne de montage, pour un investissement modeste par rapport à un procédé moule perdu de l'art antérieur et en minimisant une pollution environnementale. [0043] Sur les fig.5a à fig.5f, le procédé de la présente invention comprend : The implementation of such a method allows to cumulate the respective advantages of a gravity molding in a metal shell and a lost model method. More particularly, the metal part obtained has a structure and high mechanical characteristics and equivalent to those of a metal part obtained by a shell process, particularly with regard to a coefficient of elongation of the part. In addition, the implementation of such a method makes it possible to obtain metal parts having a complex geometry, in particular with concave zones having, for example, recesses. Such a method offers a manufacturing cost which is advantageously low and little higher than the lost model method of the prior art. Such a method also allows optimized production flexibility on an assembly line, for a modest investment compared to a lost mold process of the prior art and minimizing environmental pollution. In fig.5a to fig.5f, the method of the present invention comprises:
- une étape d'installation O du modèle perdu à l'intérieur du container 1 ,  an installation step O of the model lost inside the container 1,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3,  a filling step A of the container 1 with the filling material 3,
- une étape d'introduction B de l'élément thermodurcissable 7,  an introduction step B of the thermosetting element 7,
- une étape de mise en place Ç du refroidisseur 5,  a step of setting up the cooler 5,
- une étape d'admission D de l'élément à changement de phase 1 1 , an admission step D of the phase change element 1 1,
- une étape de coulée du métal en fusion Z.  a casting step of the molten metal Z.
[0044] Sur la fig.5a, le procédé comprend successivement : In fig.5a, the method comprises successively:
- une étape d'installation O du modèle perdu à l'intérieur du container 1 ,  an installation step O of the model lost inside the container 1,
- une étape de mise en place C du refroidisseur 5,  a step of placing C of the cooler 5,
- une étape d'introduction B de l'élément thermodurcissable 7, an introduction step B of the thermosetting element 7,
- une étape d'admission D de l'élément à changement de phase 1 1 ,  an admission step D of the phase change element 1 1,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3,  a filling step A of the container 1 with the filling material 3,
- une étape de coulée du métal en fusion Z.  a casting step of the molten metal Z.
[0045] Sur la fig.5b, le procédé comprend successivement : In fig.5b, the method comprises successively:
- une étape d'installation O du modèle perdu à l'intérieur du container 1 , an installation step O of the model lost inside the container 1,
- une étape de mise en place C du refroidisseur 5,  a step of placing C of the cooler 5,
- une étape d'introduction B de l'élément thermodurcissable 7,  an introduction step B of the thermosetting element 7,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3,  a filling step A of the container 1 with the filling material 3,
- une étape d'admission D de l'élément à changement de phase 1 1 ,  an admission step D of the phase change element 1 1,
- une étape de coulée du métal en fusion Z. a casting step of the molten metal Z.
[0046] Sur la fig.5c, le procédé comprend successivement : In fig.5c, the method comprises successively:
- une étape d'installation O du modèle perdu à l'intérieur du container 1 ,  an installation step O of the model lost inside the container 1,
- une étape d'introduction B de l'élément thermodurcissable 7, - une étape d'admission D de l'élément à changement de phase 1 1 , an introduction step B of the thermosetting element 7, an admission step D of the phase change element 1 1,
- une étape de mise en place C du refroidisseur 5,  a step of placing C of the cooler 5,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3, a filling step A of the container 1 with the filling material 3,
- une étape de coulée du métal en fusion Z. [0047] Sur la fig.5d, le procédé comprend successivement : a step of casting molten metal Z. In FIG. 5d, the method comprises, in succession:
- une étape d'installation O du modèle perdu à l'intérieur du container 1 , an installation step O of the model lost inside the container 1,
- une étape d'introduction B de l'élément thermodurcissable 7, an introduction step B of the thermosetting element 7,
- une étape de mise en place C du refroidisseur 5,  a step of placing C of the cooler 5,
- une étape d'admission D de l'élément à changement de phase 1 1 ,  an admission step D of the phase change element 1 1,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3,a filling step A of the container 1 with the filling material 3,
- une étape de coulée du métal en fusion Z. a casting step of the molten metal Z.
[0048] Sur la fig.5e, le procédé comprend successivement : In fig.5e, the method comprises successively:
- une étape d'installation O du modèle perdu à l'intérieur du container 1 , an installation step O of the model lost inside the container 1,
- une étape d'introduction B de l'élément thermodurcissable 7, an introduction step B of the thermosetting element 7,
- une étape de mise en place Ç du refroidisseur 5, a step of setting up the cooler 5,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3, a filling step A of the container 1 with the filling material 3,
- une étape d'admission D de l'élément à changement de phase 1 1 , an admission step D of the phase change element 1 1,
- une étape de coulée du métal en fusion Z.  a casting step of the molten metal Z.
[0049] Sur la fig.5f, le procédé comprend successivement : In fig.5f, the method comprises successively:
- une étape d'installation O du modèle perdu à l'intérieur du container 1 ,an installation step O of the model lost inside the container 1,
- une étape de mise en place C du refroidisseur 5, a step of placing C of the cooler 5,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3, a filling step A of the container 1 with the filling material 3,
- une étape d'introduction B de l'élément thermodurcissable 7, an introduction step B of the thermosetting element 7,
- une étape d'admission D de l'élément à changement de phase 1 1 ,  an admission step D of the phase change element 1 1,
- une étape de coulée du métal en fusion Z. a casting step of the molten metal Z.
[0050] Sur les fig.6a à fig.6c, le procédé de la présente invention comprend :In fig.6a to fig.6c, the method of the present invention comprises:
- une étape d'installation O du modèle perdu à l'intérieur du container 1 ,an installation step O of the model lost inside the container 1,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3,a filling step A of the container 1 with the filling material 3,
- une étape d'introduction B de l'élément thermodurcissable 7, an introduction step B of the thermosetting element 7,
- une étape d'admission D de l'élément à changement de phase 1 1 , an admission step D of the phase change element 1 1,
- une étape de coulée du métal en fusion Z. [0051 ] Sur la fig.6a, le procédé comprend successivement : a casting step of the molten metal Z. In fig.6a, the method comprises successively:
- une étape d'installation O du modèle perdu à l'intérieur du container 1 ,  an installation step O of the model lost inside the container 1,
- une étape d'introduction B de l'élément thermodurcissable 7,  an introduction step B of the thermosetting element 7,
- une étape d'admission D de l'élément à changement de phase 1 1 ,  an admission step D of the phase change element 1 1,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3,a filling step A of the container 1 with the filling material 3,
- une étape de coulée du métal en fusion Z. a casting step of the molten metal Z.
[0052] Sur la fig.6b, le procédé comprend successivement : In fig.6b, the method comprises successively:
- une étape d'installation O du modèle perdu à l'intérieur du container 1 ,  an installation step O of the model lost inside the container 1,
- une étape d'introduction B de l'élément thermodurcissable 7,  an introduction step B of the thermosetting element 7,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3,a filling step A of the container 1 with the filling material 3,
- une étape d'admission D de l'élément à changement de phase 1 1 , an admission step D of the phase change element 1 1,
- une étape de coulée du métal en fusion Z.  a casting step of the molten metal Z.
[0053] Sur la fig.6c, le procédé comprend successivement : In fig.6c, the method comprises successively:
- une étape d'installation O du modèle perdu à l'intérieur du container 1 ,  an installation step O of the model lost inside the container 1,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3,a filling step A of the container 1 with the filling material 3,
- une étape d'introduction B de l'élément thermodurcissable 7, an introduction step B of the thermosetting element 7,
- une étape d'admission D de l'élément à changement de phase 1 1 ,  an admission step D of the phase change element 1 1,
- une étape de coulée du métal en fusion Z.  a casting step of the molten metal Z.
[0054] Sur les fig.7a et fig.7b, le procédé de la présente invention comprend : - une étape d'installation Ç à l'intérieur du container 1 du modèle perdu 2 qui a été préalablement enduit de l'élément thermodurcissable 7, In fig.7a and fig.7b, the method of the present invention comprises: - a step of installation Ç inside the container 1 of the lost model 2 which has been previously coated with the thermosetting element 7 ,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3, a filling step A of the container 1 with the filling material 3,
- une étape d'admission D de l'élément à changement de phase 1 1 , an admission step D of the phase change element 1 1,
- une étape de coulée du métal en fusion Z. [0055] Sur la fig.7a, le procédé comprend successivement :  a step of casting molten metal Z. In FIG. 7a, the method comprises, in succession:
- une étape d'installation Ç à l'intérieur du container 1 du modèle perdu 2, an installation step Ç inside the container 1 of the lost model 2,
- une étape d'admission D de l'élément à changement de phase 1 1 , an admission step D of the phase change element 1 1,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3, a filling step A of the container 1 with the filling material 3,
- une étape de coulée du métal en fusion Z. [0056] Sur la fig.7b, le procédé comprend successivement : a step of casting molten metal Z. In FIG. 7b, the method comprises successively:
- une étape d'installation à l'intérieur du container 1 du modèle perdu 2, an installation step inside the container 1 of the lost model 2,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3, - une étape d'admission D de l'élément à changement de phase 1 1 ,a filling step A of the container 1 with the filling material 3, an admission step D of the phase change element 1 1,
- une étape de coulée du métal en fusion Z. a casting step of the molten metal Z.
[0057] Sur les fig.8a à fig.8c, le procédé de la présente invention comprend : In FIGS. 8a to 8c, the method of the present invention comprises:
- une étape d'installation Ç à l'intérieur du container 1 du modèle perdu 2 qui a été préalablement enduit de l'élément thermodurcissable 7,  an installation step Ç inside the container 1 of the lost model 2 which has been previously coated with the thermosetting element 7,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3, a filling step A of the container 1 with the filling material 3,
- une étape de mise en place C du refroidisseur 5, a step of placing C of the cooler 5,
- une étape d'admission D de l'élément à changement de phase 1 1 ,  an admission step D of the phase change element 1 1,
- une étape de coulée du métal en fusion Z. [0058] Sur la fig.8a, le procédé de la présente invention comprend successivement : a step of casting molten metal Z. In FIG. 8a, the method of the present invention comprises successively:
- une étape d'installation à l'intérieur du container 1 du modèle perdu 2, an installation step inside the container 1 of the lost model 2,
- une étape de mise en place Ç du refroidisseur 5,  a step of setting up the cooler 5,
- une étape d'admission D de l'élément à changement de phase 1 1 ,  an admission step D of the phase change element 1 1,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3, - une étape de coulée du métal en fusion Z.  a filling step A of the container 1 with the filling material 3, a casting step of the molten metal Z.
[0059] Sur la fig.8b, le procédé de la présente invention comprend successivement :In FIG. 8b, the method of the present invention comprises successively:
- une étape d'installation à l'intérieur du container 1 du modèle perdu 2, an installation step inside the container 1 of the lost model 2,
- une étape de mise en place Ç du refroidisseur 5,  a step of setting up the cooler 5,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3, - une étape d'admission D de l'élément à changement de phase 1 1 ,  a filling step A of the container 1 with the filling material 3, an admission step D of the phase-change element 1 1,
- une étape de coulée du métal en fusion Z.  a casting step of the molten metal Z.
[0060] Sur la fig.8c, le procédé de la présente invention comprend successivement :In fig.8c, the method of the present invention comprises successively:
- une étape d'installation Ç à l'intérieur du container 1 du modèle perdu 2, an installation step Ç inside the container 1 of the lost model 2,
- une étape d'admission D de l'élément à changement de phase 1 1 ,  an admission step D of the phase change element 1 1,
- une étape de mise en place C du refroidisseur 5, a step of placing C of the cooler 5,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3, a filling step A of the container 1 with the filling material 3,
- une étape de coulée du métal en fusion Z. a casting step of the molten metal Z.
[0061 ] Sur les fig.9a à fig.9c, le procédé de la présente invention comprend : In fig.9a to fig.9c, the method of the present invention comprises:
- une étape d'installation O du modèle perdu 2 à l'intérieur du container 1 ,  an installation step O of the lost model 2 inside the container 1,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3,a filling step A of the container 1 with the filling material 3,
- une étape d'introduction B de l'élément thermodurcissable 7, - une étape de mise en place C du refroidisseur 5, an introduction step B of the thermosetting element 7, a step of placing C of the cooler 5,
- une étape de coulée du métal en fusion Z.  a casting step of the molten metal Z.
[0062] Sur la fig.9a, le procédé comprend successivement : In fig.9a, the method comprises successively:
- une étape d'installation O du modèle perdu 2 à l'intérieur du container 1 , - une étape de mise en place C du refroidisseur 5,  an installation step O of the lost model 2 inside the container 1, a setting step C of the cooler 5,
- une étape d'introduction B de l'élément thermodurcissable 7,  an introduction step B of the thermosetting element 7,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3, a filling step A of the container 1 with the filling material 3,
- une étape de coulée du métal en fusion Z. a casting step of the molten metal Z.
[0063] Sur la fig.9b, le procédé comprend successivement : In fig.9b, the method comprises successively:
- une étape d'installation O du modèle perdu 2 à l'intérieur du container 1 ,an installation step O of the lost model 2 inside the container 1,
- une étape d'introduction B de l'élément thermodurcissable 7, an introduction step B of the thermosetting element 7,
- une étape de mise en place Ç du refroidisseur 5,  a step of setting up the cooler 5,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3, a filling step A of the container 1 with the filling material 3,
- une étape de coulée du métal en fusion Z. [0064] Sur la fig.9c, le procédé comprend successivement : a step of casting molten metal Z. In FIG. 9c, the method comprises successively:
- une étape d'installation O du modèle perdu 2 à l'intérieur du container 1 , an installation step O of the lost model 2 inside the container 1,
- une étape de mise en place Ç du refroidisseur 5, a step of setting up the cooler 5,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3, a filling step A of the container 1 with the filling material 3,
- une étape d'introduction B de l'élément thermodurcissable 7, an introduction step B of the thermosetting element 7,
- une étape de coulée du métal en fusion Z. a casting step of the molten metal Z.
[0065] Sur les fig.10a et fig.10b, le procédé de la présente invention comprend :In FIGS. 10a and 10b, the method of the present invention comprises:
- une étape d'installation O du modèle perdu 2 à l'intérieur du container 1 ,an installation step O of the lost model 2 inside the container 1,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3,a filling step A of the container 1 with the filling material 3,
- une étape d'introduction B de l'élément thermodurcissable 7, an introduction step B of the thermosetting element 7,
- une étape de coulée du métal en fusion Z. a casting step of the molten metal Z.
[0066] Sur la fig.10a, le procédé comprend successivement : In FIG. 10a, the method successively comprises:
- une étape d'installation O du modèle perdu 2 à l'intérieur du container 1 , an installation step O of the lost model 2 inside the container 1,
- une étape d'introduction B de l'élément thermodurcissable 7, an introduction step B of the thermosetting element 7,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3, - une étape de coulée du métal en fusion Z. [0067] Sur la fig.10b, le procédé comprend successivement : a filling step A of the container 1 with the filling material 3, a casting step of the molten metal Z. In FIG. 10b, the method successively comprises:
- une étape d'installation O du modèle perdu 2 à l'intérieur du container 1 , an installation step O of the lost model 2 inside the container 1,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3,a filling step A of the container 1 with the filling material 3,
- une étape d'introduction B de l'élément thermodurcissable 7, an introduction step B of the thermosetting element 7,
- une étape de coulée du métal en fusion Z. a casting step of the molten metal Z.
[0068] Sur la fig.1 1 , le procédé comprend successivement : In Fig.1 1, the method comprises successively:
- une étape d'installation Ç à l'intérieur du container 1 du modèle perdu 2 qui a été préalablement enduit de l'élément thermodurcissable 7,  an installation step Ç inside the container 1 of the lost model 2 which has been previously coated with the thermosetting element 7,
- une étape de mise en place C du refroidisseur 5,  a step of placing C of the cooler 5,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3,a filling step A of the container 1 with the filling material 3,
- une étape de coulée du métal en fusion Z. a casting step of the molten metal Z.
[0069] Sur la fig.12, le procédé comprend successivement : In FIG. 12, the method successively comprises:
- une étape d'installation à l'intérieur du container 1 du modèle perdu 2 qui a été préalablement enduit de l'élément thermodurcissable 7,  an installation step inside the container 1 of the lost model 2 which has been previously coated with the thermosetting element 7,
- une étape de remplissage A du container 1 avec le matériau de remplissage 3,a filling step A of the container 1 with the filling material 3,
- une étape de coulée du métal en fusion Z. a casting step of the molten metal Z.

Claims
Revendications Claims
Procédé d'obtention d'une pièce métallique à partir d'un modèle perdu (2) disposé à l'intérieur d'un container (1 ), le procédé comprenant une étape de remplissage (A) du container (1 ) avec un matériau de remplissage (3), caractérisé en ce que le procédé comprend une étape d'introduction (B) d'un élément thermodurcissable (7) comprenant un matériau de base associé à une résine thermodurcissable, au contact d'au moins une face libre (8) que comporte le modèle perdu (2). Method for obtaining a metal part from a lost model (2) placed inside a container (1), the method comprising a step of filling (A) the container (1) with a material filling (3), characterized in that the method comprises a step of introducing (B) a thermosetting element (7) comprising a base material associated with a thermosetting resin, in contact with at least one free face ( 8) what is included in the lost model (2).
Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le procédé comprend une étape de mise en place (C) d'au moins un refroidisseur Method according to claim 1, characterized in that the method comprises a step of setting up (C) at least one cooler
(5) contre une face d'appui (5) against a support face
(6) que comporte le modèle perdu (2), l'étape de mise en place (C) du refroidisseur (5) étant antérieure à l'étape de remplissage (A) du container (1 ) avec le matériau de remplissage (3). (6) that the lost model (2) includes, the step of setting up (C) the cooler (5) being prior to the step of filling (A) of the container (1) with the filling material (3). ).
Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé comprend une étape d'admission (D) d'un élément à changement de phase (1 1 ) au contact de l'élément thermodurcissable (7), l'étape d'admission (D) de l'élément à changement de phase (1 1 ) étant postérieure à l'étape d'introduction (B) de l'élément thermodurcissable (7). Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the method comprises a step of admitting (D) a phase change element (1 1) into contact with the thermosetting element (7), the admission step (D) of the phase change element (1 1) being subsequent to the introduction step (B) of the thermosetting element (7).
Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément thermodurcissable (7) est apte à se solidifier consécutivement à une étape de délivrance (Z) d'un métal en fusion (4) à l'intérieur du container (1 ). Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the thermosetting element (7) is capable of solidifying following a step of delivering (Z) a molten metal (4) inside the container (1).
Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau de base est constitué de l'un quelconque au moins d'un sable, d'un métal ou d'un alliage. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the base material consists of any at least one sand, a metal or an alloy.
Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une première proportion volumique du matériau de base est comprise entre 55% et 85% d'un volume total de l'élément thermodurcissable (7) et en ce qu'une deuxième proportion volumique de la résine thermodurcissable est comprise entre 10% et 20% du volume total de l'élément thermodurcissable (7). Method according to any one of the preceding claims, characterized in that a first volume proportion of the base material is between 55% and 85% of a total volume of the thermosetting element (7) and in that a second volume proportion of the thermosetting resin is between 10% and 20% of the total volume of the thermosetting element (7).
7. - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément thermodurcissable (7) comprend un premier agent dopant indifféremment constitué d'une poudre d'aluminium ou d'une poudre de graphite. 7. - Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the thermosetting element (7) comprises a first doping agent indifferently consisting of an aluminum powder or a graphite powder.
8. - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une troisième proportion volumique du premier agent dopant est comprise entre 10% et 20% du volume total de l'élément thermodurcissable (7). 8. - Method according to claim 7, characterized in that a third volume proportion of the first doping agent is between 10% and 20% of the total volume of the thermosetting element (7).
9.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédents, caractérisé en ce que l'élément thermodurcissable (7) comprend un deuxième agent dopant constitué d'aiguilles métalliques indifféremment d'acier ou d'étain, dans une quatrième proportion volumique du deuxième agent dopant de préférence comprise entre 5% et 15% du volume total de l'élément thermodurcissable (7). 9.- Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the thermosetting element (7) comprises a second doping agent consisting of metal needles either steel or tin, in a fourth volume proportion of the second doping agent preferably between 5% and 15% of the total volume of the thermosetting element (7).
EP13719981.6A 2012-04-26 2013-04-04 Method for obtaining a metal component from a lost form Withdrawn EP2841221A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1253841A FR2989907B1 (en) 2012-04-26 2012-04-26 PROCESS FOR OBTAINING A METAL PIECE FROM A LOST MODEL
PCT/FR2013/050740 WO2013160578A1 (en) 2012-04-26 2013-04-04 Method for obtaining a metal component from a lost form

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2841221A1 true EP2841221A1 (en) 2015-03-04

Family

ID=48237129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP13719981.6A Withdrawn EP2841221A1 (en) 2012-04-26 2013-04-04 Method for obtaining a metal component from a lost form

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2841221A1 (en)
FR (1) FR2989907B1 (en)
WO (1) WO2013160578A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112139455A (en) * 2020-10-12 2020-12-29 湖南塑源特科技有限公司 Casting device for preventing air holes from being generated during workpiece casting and using method thereof

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2685229B1 (en) * 1991-12-20 1995-05-24 Peugeot LOST MODEL MOLDING PROCESS AND REFRIGERANT ELEMENT FOR THE IMPLEMENTATION OF THIS PROCESS.
DE19940828C1 (en) * 1999-08-27 2001-01-25 Bundesrep Deutschland Forming attachment for load carrying fiber-reinforced component, e.g. bridge cable, involves shaping after heating to glass transition temperature
FR2972655B1 (en) * 2011-03-17 2015-02-27 Peugeot Citroen Automobiles Sa PROCESS FOR OBTAINING A METAL PIECE FROM A LOST MODEL

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *
See also references of WO2013160578A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
FR2989907A1 (en) 2013-11-01
FR2989907B1 (en) 2015-07-03
WO2013160578A1 (en) 2013-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0152754B1 (en) Foundry moulding process and mould for low-pressure precision casting with a gasifiable model and binderless sand mould
EP2983849B9 (en) Monocrystalline smelting mould
WO2000027570A1 (en) Method for making self-brazing components using powder metallurgy
EP2686121B1 (en) Molding by a lost-pattern process with the creation of "self-forming" coolers
EP2357049B1 (en) Lost pattern casting process and apparatus for the execution of this process
WO2013160578A1 (en) Method for obtaining a metal component from a lost form
FR3073760A1 (en) Insert element and method of manufacture
EP3645191B1 (en) Foundry process with hot mold casting
FR2972656A1 (en) Producing metal part e.g. cylinder head of heat engine of automobile vehicle from lost-wax model disposed inside container, by delivering molten metal to interior of container, and contacting phase changing element with free surface
EP2397245B1 (en) Set of strata, mould, methods for producing said model and for manufacturing a part using said model
US20020108737A1 (en) Mould structure for producing light metal alloy casts and a low pressure precision casting method in a semi permanent mould
EP0386384B1 (en) Process for the lost foam casting under pressure of metal pieces
EP2158987A1 (en) Lost-wax pattern casting process and mould for this process
EP2158986A1 (en) Lost-wax pattern casting process and lost-wax pattern for this process
FR3108539A1 (en) DIRECTED SOLIDIFICATION PROCESS FOR METAL ALLOYS AND MODEL IN ELIMINABLE MATERIAL FOR THE PROCESS
EP4061557B1 (en) Foundry mold, method for manufacturing the mold and foundry method
FR2966066A1 (en) Lost model casting models made of sublimable material in container/tank, by embedding models in sand by leaving pouring opening and pouring liquid metal into opening, and positioning cooling element in support against surfaces of model
EP1732718A2 (en) Mould for casting a liquid metal and associated method
BE1010166A6 (en) Abrasive tool and method of making this tool.
FR3073434A1 (en) INSERTION ELEMENT AND METHOD OF MANUFACTURING
EP3194094A1 (en) Lost pattern intended for use in casting
EP1305116A1 (en) Impeller for centrifugal crushers with vertical axis and method for making same
BE670059A (en)
FR2644087A2 (en) Improvement to the method for lost-foam moulding of metallic components
BE701099A (en)

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20141007

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20151208

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: PSA AUTOMOBILES SA

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20180216

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20180627