FR2476515A1

FR2476515A1 - Expendable die casting cores for forming undercut castings - contain boronated aluminium phosphate binder having alkaline earth hardener

Info

Publication number: FR2476515A1
Application number: FR8004254A
Authority: FR
Inventors: Enno H Page
Original assignee: NL Industries Inc
Current assignee: NL Industries Inc
Priority date: 1980-02-26
Filing date: 1980-02-26
Publication date: 1981-08-28

Abstract

Molten metal is injected into a die casting mould having at least one expendable sand core which forms and undercut region. The core consists of 0.3-3.5% binder (based on wt of foundry sand). The binder consists of boronated aluminium phosphate contg 3-40 mole % boron (based on Al) and a mole ratio of P to Al and B of 2:1 to 4:1. The binder also contains a hardening agent and the core also contains 15-50wt% water, balance foundry sand. The cores are used in die casting of e.g. Al, Zn, Mg, Cu and the alloys. More complex undercut mould shapes may be used as the core breaks down chemically due to the heat given off during solidification and cooling of the casting. The cores retain their strength long enough for casting to be carried out.

Description

La présente invention se rapporte au domaine de la
coulée sous pression de métaux tels que l'aluminium, le zinc, le
magnésium, le cuivre et leurs alliages et elle a pour but de
résoudre un problème qui se pose depuis longtemps,à savoir l'ab
sence d'une technique de coulée sous pression industriellement
cpplicable pour produire des pièces coulées comportant des zones contre- dépouillées. Traditionnellement,la coulée sous pression nécessite
des moules ou des matrices qui doivent résister aux températures!.The present invention relates to the field of
die casting of metals such as aluminum, zinc,
magnesium, copper and their alloys and its purpose is to
solve a long-standing problem, namely the ab
industrial die casting technique
Applicable to produce castings with undercut areas. Traditionally, die casting requires
molds or dies that must withstand temperatures !.

ou pressions élevées auxquelles ils sont soumis. En conséquence,
on utilise couramment des métaux ferreux pour fabriquer les
moules de coulée sous pression. Comme ces matériaux ne sont pas
aisément destructibles,il n'est pas possible de réaliser des parties
contre-dépouillées et en relief de forme complexe du fait de
l'impossibilité d'enlever la pièce coulée du moule. Dans d'autres
procédés courants de coulée, comme ceux qui comportent l'emploi
de moules en sable ou de moules demi-permanents,on peut utiliser
des noyaux expansibles ou non récupérables du fait que les
pressions sont habituellement inférieures à 2,1 kg/cm2 ,par
comparaison aux valeurs de plusieurs centaines de kg/cm2 qui sont
nécessaires pour la coulée sous pression élevée.La coulée sous
ces pressions faibles a permis la mise au point et l'utilisation
de noyaux fragiles non récupérables ,ces noyaux étant employés
depuis de nombreuses années avec les deux procédés de coulée précités. Un noyau typique est composé de sable de fonderie mélangé à un liant ou une résine. En faisant intervenir un chauffage, un catalyseur ou une réaction chimique, on lie ensemble les grains de sable pour former un noyau profilé qui peut etre utilisé dans le processus de coulée. La chaleur cédée pendant la solidification et le refroidissement des pièces coulées se traduit par un dégagement d'humidité ou bien provoque une désagrégation chimique du liant dans le noyau. Cela permet d'enlever le noyau relativement aisément de la pièce coulée. or high pressures to which they are subjected. Consequently,
ferrous metals are commonly used to manufacture
die casting molds. Since these materials are not
easily destructible, it is not possible to make parts
undercut and raised in complex shape due to
the impossibility of removing the casting from the mold. In other
common casting processes, such as those involving the use
sand molds or semi-permanent molds, you can use
expandable or non-recoverable nuclei because the
pressures are usually less than 2.1 kg / cm2, per
comparison with the values of several hundred kg / cm2 which are
necessary for high pressure casting.
these low pressures allowed the development and use
non-recoverable fragile nuclei, these nuclei being used
for many years with the two aforementioned casting processes. A typical core is composed of foundry sand mixed with a binder or a resin. Using heating, a catalyst or a chemical reaction, the grains of sand are bonded together to form a shaped core that can be used in the casting process. The heat given off during solidification and cooling of the castings results in the release of moisture or else causes chemical disintegration of the binder in the core. This allows the core to be removed relatively easily from the casting.

Des tentatives faites par le passé pour utiliser la technique des noyaux en sable pour la coulée sous pression ont fait appel à des noyaux en verre et en sels solubles. Des techniques de ce genre sont décrites en détail dans le brevet
GB 1.179.241 . Elles sont considérées comme insatisfaisantes du point de vue du contrôle de processus,de la rentabilité, de la manutention et des caractéristiques corrosives des sels.Attempts in the past to use the sand core technique for die casting have used glass and soluble salt cores. Techniques of this kind are described in detail in the patent
GB 1,179,241. They are considered unsatisfactory from the point of view of process control, profitability, handling and corrosive characteristics of the salts.

Le problème essentiel rencontré lors de la production d'un noyau non récupérable satisfaisant qui est utilisable dans un processus de coulée sous pression élevée consiste dans l'incapacité d'un seul système noyau/liant à remplir simultanément trois conditions essentielles pour un noyau. Ce noyau doit posséder une bonne capacité de démoulage, une bonne résistance à l'érosion et ne pas permettre une pénétration de sa surface par le métal . Une bonne capacité de démoulage est nécessaire pour faciliter l'enlèvement du noyau hors de la pièce moulée. The main problem encountered in the production of a satisfactory non-recoverable core which is usable in a high pressure casting process consists in the inability of a single core / binder system to simultaneously fulfill three essential conditions for a core. This core must have good mold release capacity, good resistance to erosion and not allow metal to penetrate its surface. Good mold release is necessary to facilitate removal of the core from the molded part.

La résistance à l'érosion définit la capacité du noyau à résister à l'érosion produite par l'écoulement rapide du métal pendant la production de la pièce coulée. Non seulement une mauvaise résistance à l'érosion affecte sérieusement les tolérances de la pièce finale, mais le sable enlevé physiquement est noyé dans le métal de la pièce coulée. Une pénétration en surface est causée par la combinaison d'un échauffement et d'une pression élevés qui provoque une désagrégation de la surface du noyau et qui permet une pénétration du métal entre les grains de sable, ce qui entraîne la présence d'un mélange de sable et de métal sur la surface de la pièce coulée. Cette condition a une influence extrêmement perturbatrice sur l'usinage ultérieur et sur la durée de service de l'outillage .En outre,le sable séparé de la surface de la pièce après sa mise en place peut entraîner un endommagement de parties associées, comme le système de lubrification d'un moteur d'automobile. Les noyaux non récupérables qui ont été réalisés par le passé ont présenté soit une bonne capacité de démoulage,en même temps q)'une mauvaise résistance à l'érosion et une mauvaise résistance à la pénétration en surface, soit une bonne résistance à l'érosion et une bonne résistance à la pénétration en surface avec une capacité de démoulage extrêmement mauvaise. L'invention a pour bot de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus en utilise saint un noyau donnant lieu à l'équilibre nécessaire entre les trois oropriétés précitées.Erosion resistance defines the ability of the core to resist erosion produced by the rapid flow of metal during the production of the casting. Not only does poor erosion resistance seriously affect the tolerances of the final part, but the physically removed sand is embedded in the metal of the casting. Surface penetration is caused by the combination of high heating and pressure which causes the core surface to disintegrate and which allows metal to penetrate between the grains of sand, which results in the presence of a mixture of sand and metal on the surface of the casting. This condition has an extremely disruptive influence on the subsequent machining and on the service life of the tool. In addition, the sand separated from the surface of the part after its installation can lead to damage to associated parts, such as automotive engine lubrication system. The non-recoverable cores which have been produced in the past have exhibited either a good mold release capacity, at the same time q) 'poor resistance to erosion and a poor resistance to surface penetration, or a good resistance to erosion and good resistance to surface penetration with an extremely poor mold release capacity. The object of the invention is to remedy the drawbacks mentioned above by using a core which gives rise to the necessary balance between the three aforementioned properties.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à
titre d'exemple non limitatif,en référence à la figure unique annexée qui est une vue en coupe d'un moule diune machine de coulée sous pression et qui met en évidence les zones de la pièce coulée où sont rencontrées les trois difficultés mentionnées cides sus.Other advantages and characteristics of the invention will be highlighted in the following description, given at
by way of nonlimiting example, with reference to the single appended figure which is a sectional view of a mold of a die casting machine and which highlights the areas of the casting where the three difficulties mentioned above are encountered. .

Un piston 11 est utilisé pour injecter du métal en fusion 12 dont le moule de coulée sous pression est délimité par des éléments en acier 13 et 14 et un noyau en sable 15. A piston 11 is used to inject molten metal 12, the die casting mold of which is delimited by steel elements 13 and 14 and a sand core 15.

I1 est à noter que la pièce moulée finale comprend une zone crtre-dé- pouillée. I1 se produit une pénétration en surface du métal 12 danse noyau en sable 15 le long de la zone représentée par un prisé sombre en 16 sur la figure . I1 se produit un effet d'érosion dans les zones désignées par 17. La capacité de démoulage définit la possibilité d'enlèvement du noyau 15 après solidification de la pièce moulée, son enlèvement hors de la machine de coulée puis son refroidissement à la température ambiante. It should be noted that the final molded part includes a center-stripped zone. I1 occurs a penetration on the surface of the metal 12 dance core sand 15 along the area represented by a dark prized at 16 in the figure. There is an erosion effect in the zones designated by 17. The demolding capacity defines the possibility of removing the core 15 after the molded part has solidified, its removal from the casting machine and then its cooling to ambient temperature. .

L'invention a en conséquence pour but de fournir un noyau jetable qui soit compatible avec les températures et pressions élevées se produisant lors de la coulée sous pression de manière à pouvoir produire économiquement des pièces coulées comportant des zones dépouillées. D'autres objectifs et avantages scront mis en évidence dans la suite de la description de l'invention. The object of the invention is therefore to provide a disposable core which is compatible with the high temperatures and pressures occurring during pressure casting so as to be able to economically produce castings comprising stripped zones. Other objectives and advantages will be highlighted in the following description of the invention.

On a découvert qu'on pouvait utiliser des noyaux cn
sable non récupérables pour produire des pièces coulées sous pression comportant des zones contre dépouillées,à condition d'utiliser un agent de liaison contenant du phosphate d'aluminium au bore en quantité comprise entre 3% molaire et 40% molaire ,ces valeurs étant basées sur lesmoles d'aluminium,le rapport molaire entre le phosphore et le nombre total de moles d'aluminium et de bore étant compris entre environ 2:1 et 4:1. Le liant,mélcngé à du sable de fonderie et à un agent de durcissement approprié, forme le noyau. Le noyau peut également être pourvu d'un revêtement pour améliorer sa résistance à la pénétration et au lavage.We discovered that we could use cn nuclei
non-recoverable sand to produce die-cast parts comprising undercut areas, provided that a bonding agent containing boron aluminum phosphate in an amount between 3 mol% and 40 mol% is used, these values being based on the moles of aluminum, the molar ratio between phosphorus and the total number of moles of aluminum and boron being between approximately 2: 1 and 4: 1. The binder, mixed with foundry sand and a suitable hardening agent, forms the core. The core can also be provided with a coating to improve its resistance to penetration and washing.

L'agent de liaison à base de phosphate d'aluminium au bore décrit ci-dessus a été décrit dans le brevet US 3.930.872. Plus particulièrement,on spécifie dans ce brevet que le liant comprend un phosphate d'aluminium au bore contenant du bore intervenant en quantité comprise entre environ 3% molaire et 40% molaire ,ces valeurs étant basées sur les moles d'aluminium,le rapport molaire -entre le phosphore et le nombre total de moles d'aluminium et de bore étant compris entre environ 2:1 et 4::1, une matière formée d'un métal alcalino-terreux et d'un oxyde, et de l'eau .Cet agent s'est avéré avantageux pour améliorer la capacité de démoulage dans le domaine de la coulée sous pression,lorsqu'il intervient en quantités comprises entre environ 0,3 et 3,5% en poids de sable de fonderie. I1 est préférable d'utiliser une teneur comprise entre environ 1,0 et 3,5% lorsqU'oSfmgloie un sabre de fonderie
en m en moyenne siliceux d'une finesse corresDondanr-à AFS N 6aZ La valeur minimaie est nécessaire pour permettre au noyau de résister suffisamment aux manipulations ultérieures tandis que la limite supérieure ne doit pas être dépassée à cause du problème de soufflage se produisant au cours de la fcbrication du noyau et causé par une densité non uniforme en relation avec un écoulement irrégulier du sable et une réduction inacceptable de la capacité de démoulage.The boron aluminum phosphate bonding agent described above has been described in US Patent 3,930,872. More particularly, it is specified in this patent that the binder comprises a boron aluminum phosphate containing boron intervening in an amount between about 3 mol% and 40 mol%, these values being based on the moles of aluminum, the molar ratio -between phosphorus and the total number of moles of aluminum and boron being between approximately 2: 1 and 4 :: 1, a material formed of an alkaline earth metal and an oxide, and water This agent has proven to be advantageous for improving the mold release capacity in the field of pressure casting, when it occurs in quantities of between approximately 0.3 and 3.5% by weight of foundry sand. It is preferable to use a content of between about 1.0 and 3.5% when using a founding saber.
in m on average siliceous with a fine correspondenceDondanr-to AFS N 6aZ The minimum value is necessary to allow the core to withstand sufficient subsequent manipulations while the upper limit must not be exceeded because of the blowing problem occurring during nucleus fcbrication and caused by a non-uniform density in connection with an irregular flow of sand and an unacceptable reduction in the mold release capacity.

Lorsqu'on utilise des sables de fonderie assez lourds tels que des sables à base de zircone ,il faut employer moins de liant, notamment une quantité comprise entre environ 0,3 et 1,5%. Les limites supérieures et inférieures sont choisies en faisant intervenir les mêmes raisons que pour les sables siliceux, Il est évident que l'utilisation d'autres sables de fonderie couramment employés et ayant des densités différëntes de celles des sables précités rentre également dans le cadre de l'invention.Il est évidemment nécessaire d'utiliser avec ces autres sables des quantités de liant compatibles avec la densité.When using fairly heavy foundry sands such as zirconia-based sands, less binder must be used, in particular an amount between about 0.3 and 1.5%. The upper and lower limits are chosen using the same reasons as for silica sands. It is obvious that the use of other foundry sands commonly used and having densities different from those of the aforementioned sands also falls within the scope of It is obviously necessary to use with these other sands quantities of binder compatible with the density.

L'agent de durcissement doit intervenir en quantité suffisante pour faire durcir le liant et conférer ainsi la résistance nécessaire au noyau pour permettre sa manutention et sa mise en place sans dommage dans la machine de coulée sous pression. Lorsqu'on utilise dans le noyau en sable un agent de durcissement tel que le matériau contenant un métal alcalinoterreux et un oxyde et qui fait l'objet du brevet US 3.930.872 mentionné ci-dessus,on doit utiliser une teneur en agent de dur cissement comprise entre environ 10 et 20% de liant. Quand on diminue la quantité d'agent de durcissement, tel que celui du brevet américain précité,la durée de service augmente. Cependant cet avantage est contrebalancé par une réduction de la capacité de démoulage et de la résistance mécanique du noyau.On a envisagé d'utiliser d'autres agents connus de durcissement, tels que de l'ammoniac gazeux, dans le noyau en sable selon l'invention. The curing agent must intervene in a sufficient quantity to harden the binder and thus give the necessary resistance to the core to allow its handling and its installation without damage in the die-casting machine. When a hardening agent such as the material containing an alkaline earth metal and an oxide and which is the subject of the patent US Pat. No. 3,930,872 mentioned above is used in the sand core, a content of hard agent must be used. curing of between about 10 and 20% of binder. When the amount of curing agent, such as that of the aforementioned US patent, is decreased, the service life increases. However, this advantage is offset by a reduction in the mold release capacity and the mechanical strength of the core. We have considered using other known hardening agents, such as gaseous ammonia, in the sand core according to the invention. 'invention.

Il peut éventuellement exister de l'oxyde de fer, sous la forme de Fe203,dans le noyau en sable en vue d'améliorer encore les propriétés de durcissement et de capacité de démoulage cet oxyde pouvant intervenir en quantité comprise entre 1 et 4%
Une quantité de Fe203 supérieure à 4% se traduit par une perte indésirable de la résistance mécanique du noyau.There may possibly be iron oxide, in the form of Fe 2 O 3, in the sand core with a view to further improving the hardening and mold release properties. This oxide can intervene in an amount of between 1 and 4%.
An amount of Fe203 greater than 4% results in an undesirable loss of the mechanical strength of the core.

Comme cela a été revendiqué dans le brevet US 3.930,872,de l'eau est incorporée au noyau en sable, dans le but précisé dans ce brevet et en quantité comprise entre 15 et 50%, ces valeurs étant basées sur le poids total de phosphate d'aluminium au bore et d'eau,
Pour préparer le noyau non récupérable selon l'invention,il suffit de mélanger intimement le liant,l'age solide de durcissement et éventuellement le Fe203 au sabl - de fonderie.Au cas où on utilise un agent de durcissement gaz-- à la place d'un agent solide, on mélange le liant t le F 'e#,' le sable puis on fait passer l'agent de durcissement gazeux au travers du mélange pour amorcer le durcissejnent du liant,
Après préparation,le noyau peut hêtre pourvu d'un revêtement pour améliorer encore ses propriétés en ce qui concerne la résistance à l'érosion et la résistance à la pénétration en surface. Les matières de revêtement de noyau comprennent généralement un agent de mise en suspensionune matière réfractaire, un agent de liaison et un solvant.As claimed in US Patent 3,930,872, water is incorporated into the sand core, for the purpose specified in this patent and in an amount between 15 and 50%, these values being based on the total weight of aluminum phosphate with boron and water,
To prepare the non-recoverable core according to the invention, it suffices to intimately mix the binder, the solid curing age and optionally the Fe 2 O 3 with sand - foundry. If a gas curing agent is used instead of a solid agent, the binder is mixed with F 'e #, the sand and then the gaseous curing agent is passed through the mixture to initiate the hardening of the binder,
After preparation, the core may be provided with a coating to further improve its properties with regard to resistance to erosion and resistance to surface penetration. The core coating materials generally include a refractory suspending agent, a bonding agent and a solvent.

Comme agents de mise en suspension,on utilise habituellement de l'argile ou des dérivés de l'argile. Ces matières doivent intervenir en quantités suffisantes pour remplir la fonction du maintien de la matière réfractaire en suspension.Ces agents peuvent intervenir en quantités comprises entre environ 4 et 30% du poids total de substances solides. As suspending agents, clay or clay derivatives are usually used. These materials must intervene in sufficient quantities to fulfill the function of maintaining the refractory material in suspension. These agents can intervene in quantities of between approximately 4 and 30% of the total weight of solid substances.

Comme matières réfractaires sous forme de particules pouvant être utilisées dans le revêtement de noyau,on peut citer, sans que cette énumération soit limitative,le graphite,la silice,l'oxyde d1 aluminium, l'oxyde de magnésium,l'oxyde de zirconium et le mica. Ces matières interviennent en quantités généralement comprises entre environ 60 et 95% du poids total de substances solides. As refractory materials in the form of particles which can be used in the coating of the core, there may be mentioned, without this list being limiting, graphite, silica, aluminum oxide, magnesium oxide, zirconium oxide and mica. These materials occur in amounts generally between about 60 and 95% of the total weight of solid substances.

La masse de particules est liée intimement en utilisant des liants tels que des résines thermoplastiques. Des liants utilisables dans la mise en oeuvre de l'invention interviennent d'une façon générale en quantités comprises entre environ 1 et 10% du poids total de substances solides dans la composition de revêtement. Les liants et les agents de mise en suspension doivent être compatibles avec le solvant utilisé,qui peut être un liquide organique.Le solvant doit intervenir en quantités permettant d'établir la viscosité nécessaire pour cS trôler l'épaisseur et l'uniformité du revêtement. The mass of particles is intimately linked using binders such as thermoplastic resins. Binders which can be used in the implementation of the invention are generally used in amounts of between approximately 1 and 10% of the total weight of solid substances in the coating composition. The binders and suspending agents must be compatible with the solvent used, which can be an organic liquid. The solvent must be used in amounts which make it possible to establish the viscosity necessary to control the thickness and uniformity of the coating.

Les revêtements de noyaux pour pièces coulées sous pression sont plus critiques que des revêtements de noyaux intervenant dans d'autres procédés de coulée. Le revêtement de noyau doit posséder la propriété de pouvoir obturer pratiquement complètement les pores existant sur la surface du noyau. Du fait que, dans ce procédé de coulée, le métal en fusion est mis en pression,une porosité existant sur la surface du noyau permet la pénétration du métal en fusion et a pour conséquence que du sable adhère à la surface de la pièce brute de coulée. Un dépôt du revêtement approprié sur le noyau permet d'obtenir un fini superficiel qui empêche toute pénétration du métal en fusion dans le noyau en sable. Core coatings for die cast parts are more critical than core coatings used in other casting processes. The core coating must have the property of being able to close almost completely the pores existing on the surface of the core. Since, in this casting process, the molten metal is pressurized, a porosity existing on the surface of the core allows the penetration of the molten metal and results in sand adhering to the surface of the blank. casting. Depositing the appropriate coating on the core provides a surface finish that prevents penetration of the molten metal into the sand core.

Une composition typique de revêtement de noyau contient,sur la base du poids total en substances solides,de 4 à d'un d'un agent de mise en suspension à base de bentonite traité par Amine, de 1 à 10% d'un agent de liaison à base de résine thermoplastique et de 60 à 95% d'une substance réfractaire telle que de la silice ou un matériau semblable. Les constituants précités, sous forme pulvérulente, sont mélangés avec une quantité suffi sante d'un liquide organique formant véhicule pour produire la viscosité nécessaire qui donne au revêtement ,après séchage,l'épaisseur désirée et qui scelle les pores existant sur la surface du noyau. A typical core coating composition contains, based on the total weight of solids, 4 to 1 of an amine-treated bentonite suspending agent, 1 to 10% of an agent bonding agent based on thermoplastic resin and 60 to 95% of a refractory substance such as silica or a similar material. The aforementioned constituents, in powder form, are mixed with a sufficient amount of an organic liquid forming a vehicle to produce the necessary viscosity which gives the coating, after drying, the desired thickness and which seals the pores existing on the surface of the core. .

Un autre revêtement de noyau qui s'est avéré satisfaisant pour être utilisé en combinaison avec le système de liaison conforme à l'invention est celui décrit dans le brevet US 4.096.293. Plus particulièrement, une matière de revêtement ayant une viscosité suffisante pour sceller pratiquement tous les pores de la surface du noyau et convenant pour obtenir un revêtement d'une épaisseur et uniformité permettant d'établir une bonne résistance au lavage et à la pénétration en surface pendant l'opération de coulée sous pression,se compose d'environ 5 à 90% d'un solvant liquide organique, de 0,1 à 2% d'un agent de mise en suspension de 5 à 80% de particules d'aluminate de calcium ayant une granulométrie moyenne de 20 à 25 microns,et dont aucune n'a des dimensions supérieures à 70 microns,et une résine dure qui est le produit de réaction d'acide fumarique,de colophane et de pentaérythritol,ladite résine intervenant avec un rapport pondéral compris entre environ 0,5 et 5 parties pour îoe parties de composition,tous les pourcentages-étant exprimés en poids de la composition. On peut éventuellement ajouter un agent de mouillage en quantité comprise entre environ 0,01 et 2%. Another core coating which has proved satisfactory for use in combination with the connection system according to the invention is that described in US Pat. No. 4,096,293. More particularly, a coating material having a viscosity sufficient to seal practically all the pores of the surface of the core and suitable for obtaining a coating of thickness and uniformity making it possible to establish good resistance to washing and to surface penetration for the pressure casting operation is composed of approximately 5 to 90% of an organic liquid solvent, of 0.1 to 2% of a suspending agent of 5 to 80% of aluminate particles of calcium with an average particle size of 20 to 25 microns, and none of which has dimensions greater than 70 microns, and a hard resin which is the reaction product of fumaric acid, rosin and pentaerythritol, said resin intervening with a weight ratio of between approximately 0.5 and 5 parts for the parts of composition, all the percentages being expressed by weight of the composition. Optionally, a wetting agent can be added in an amount between about 0.01 and 2%.

Après la fabrication du noyau dans une bote appropriée et après son enlèvement,on dispose d'un noyau suffisamment résistant pour être manipulé. On dépose ensuite un revêtement sur le noyau par étalement à la brosse, par immersion,par pulvérisation ou par un procédé équivalent. Une fois que le revêtement est sec, on place le noyau dans une matrice installée dans une machine de coulée sous pression. La partie en acier de la matrice forme la partie de profilage de pièce métallique qui n'est pas constituée par le noyau. On place le noyau dans cette matrice et on le fixe à l'aide de broches,d'empreintes ou d'autres méthodes bien connues des spécialistes. La matrice est ensuite fermée de façon à emprisonner le noyau dans une position fixe et on injecte alors du métal en fusion dans la matrice
Pendant le processus de solidification du métal dans la matrice, de la chaleur est cédée par la pièce moulée. Une partie de cette chaleur pénètre dans le noyau et augmente sa température. Cet échauffement assure. la désagrégation du liant et élimine l'humidité résultante. Une fois que le métal fondu s'est solidifié dans la matrice, la machine est ouverte et la pièce moulée produite ainsi que le noyau jetable sont enlevés.After the core has been manufactured in an appropriate box and after its removal, there is a core which is strong enough to be handled. A coating is then deposited on the core by spreading with a brush, by immersion, by spraying or by an equivalent process. Once the coating is dry, the core is placed in a die installed in a die casting machine. The steel part of the matrix forms the metal part profiling part which is not constituted by the core. The core is placed in this matrix and fixed using pins, imprints or other methods well known to specialists. The matrix is then closed so as to trap the core in a fixed position and molten metal is then injected into the matrix
During the process of solidification of the metal in the matrix, heat is released by the molded part. Part of this heat enters the nucleus and increases its temperature. This heating ensures. the disintegration of the binder and removes the resulting moisture. Once the molten metal has solidified in the matrix, the machine is opened and the molded part produced as well as the disposable core are removed.

Lors d'un refroidissement à la température ambiante,le noyau peut être enlevé mécaniquement.When cooling to room temperature, the core can be removed mechanically.

On a donné dans la suite des exemples destinés à illustrer différentes applications de l'invention. Examples are given below to illustrate different applications of the invention.

EXEMPLE 1
On a moulé sous pression un alliage d'alúminium ou profilé indiqué sur la figure jointe,en utilisant un noyau contenant du sable de fonderie à base d'oxyde de zirconium(finesse AFS N 120,)(0,127 mm en moyenne),du liant intervenant en pourcentage correspondant à 1,25% en poids de sable et un durcisseur alcalinoterreux tel que décrit ci-dessus et intervenant à raison de 20% du poids de liant. On a ensuite revêtu le noyau de deux couches de la composition de revêtement définie ci-dessus. On a enregistré qu'on obtenait une bonne résistance au secouage lors d'une séparation mécanique du noyau par rapport à la pièce moulée avec refroidissement à la température ambiante. Le noyau a présenté une bonne résistance à la pénétration en surface et une bonne résistance à l'érosion.EXAMPLE 1
An alúminium or profiled alloy indicated in the attached figure was pressure molded, using a core containing foundry sand based on zirconium oxide (fineness AFS N 120,) (0.127 mm on average), of the binder intervening in percentage corresponding to 1.25% by weight of sand and an alkaline earth hardener as described above and intervening at a rate of 20% of the weight of binder. The core was then coated with two layers of the coating composition defined above. It has been recorded that good resistance to shaking was obtained during mechanical separation of the core from the molded part with cooling to room temperature. The core exhibited good resistance to surface penetration and good resistance to erosion.

EXEMPLE 2
On a moulé sous pression un alliage d'aluminium sous la forme d'une pièce de pompe comportant une partie en forme de serpentin et on a utilisé un noyau contenant du sable siliceux de fonderie (finesse AFS n065 ( 0,232 mm en moyenneY,du liant conforme à l'invention à raison de 2,5 % en poids de sable , et un durcisseur alcalino-terreux tel que précédemment décrit et intervenant à raison de 20% du poids de liant. On a revêtu le noyau de deux couches de la composition de revêtement précédemment définie. On a obtenu une bonne capacité d'extraction lors d'une séparation mécanique du noyau par rapport à la pièce moulée après refroidissement à la température ambiante. Le noyau a présenté une bonne résistance à la pénétration en surface et une bonne résistance à l'érosion. EXAMPLE 2
An aluminum alloy was die-cast in the form of a pump part comprising a serpentine-shaped part and a core containing foundry silica sand was used (AFS fineness n065 (0.232 mm on average Y, binder in accordance with the invention in an amount of 2.5% by weight of sand, and an alkaline-earth hardener as described above and involved in an amount of 20% by weight of binder. The core was coated with two layers of the composition coating previously defined. Good extraction capacity was obtained during mechanical separation of the core from the molded part after cooling to room temperature. The core exhibited good resistance to surface penetration and good resistance to erosion.

Claims

1. Method for manufacturing a part molded under pressure, comprising a zone / stripped, from molten metal, in which molten metal is injected into a mold comprising a molding surface which comprises at least one core of non-recoverable sand and forms a ZeyCey-Stérpeouillée of said molded part, the molten metal injected is allowed to solidify along the molding surface to form a molded part under pressure, one removes the molded part from the mold and separates this part of the kernel ';; characterized in that said core essentially contains 0.3 to 3.5%, based on the weight of foundry sand, of a binder consisting essentially of a boron aluminum phosphate containing boron in an amount between about 3 and 40 mol%, these values being based on moles of aluminum, the molar ratio between phosphorus and the total number of moles of aluminum and boron being between about 2: 1 and 4 :: 1, a amount of curing agent suitable for reacting with aluminum phosphate and for curing the binder to a degree that the core can be handled without damage, and water in an amount between 15 and 50% by weight, based on the total weight of boron aluminum phosphate and water, the balance consisting essentially of foundry sand.

2. Method according to claim l, characterized in that the foundry sand isconstituted by silica sand and in that said binder intervenes in an amount between about 1.0 and 3.5%.

3. Method according to claim 1, characterized in that said foundry sand contains zirconium oxide sand and in that said binder intervenes in an amount between about 0.3 and 1.54o.

4. Method according to one of claims l to 3, characterized in that said sand core hardening agent consists essentially of an alkaline earth material containing an alkaline earth metal and an oxide in an amount between 10 and 20% of the binder weight.

the one that conch

5. Method according to / deSrevendicationsl à 4, characterized in that the core contains Fie203 intervening in an amount between 1 and 4% of the weight of foundry sand.

6. Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said core is coated with a coating material having a viscosity sufficient to seal practically all the surface pores of the core and in that said coating material essentially consists of 4 to 30% of a suspending agent, 60 to 95% of a refractory material in the form of particles, 1 to 10% of a binding agent and an appropriate amount of a vehicle intended to react with the suspending agent and the bonding agent to establish an appropriate viscosity to obtain a thickness and a coating unit making it possible to establish a good resistance to washing and to penetration during die casting .

7. Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said core is coated with a material having a viscosity sufficient to seal practically all the pores of the surface of said core and suitable for establishing a thickness and uniformity of coating making it possible to obtain good resistance to washing and to penetration during casting, said composition containing essentially from 5 to 90% of an organic liquid solvent, from 0.1 g to 2% of a m-.se in suspension, from 5 to 80% of calcium aluminate particles having an average particle size between 20 and 25 microns and which have no dimension greater than about 70 microns, and a hard resin which is the product reaction of fumaric acid, rosin and pentaerythritol, said resin intervening with a weight transfer of between approximately 0.5 and 5 parts per 100 parts of composition, all the percentages being expressed as a function of the weight of the composition.