FR2708493A1

FR2708493A1 - Core for pre-molding holes in castings and its manufacture.

Info

Publication number: FR2708493A1
Application number: FR9408449A
Authority: FR
Inventors: Seidl Herbert
Original assignee: Huettenes Albertus Chemische Werke GmbH
Current assignee: Huettenes Albertus Chemische Werke GmbH
Priority date: 1993-07-09
Filing date: 1994-07-08
Publication date: 1995-02-10
Also published as: DE4323002A1

Abstract

La présente invention concerne un noyau pour obtenir par prémoulage des perçages droits dans des pièces de fonte, composées d'une barre de métal enveloppée de demi-produit moulé enveloppant a une résistance à la pression à vert d'au moins 6 N/cm2 et est appliqué sur la barre en métal en une épaisseur de couche comprise entre 0,3 et 3 mm.The present invention relates to a core for obtaining straight holes in cast iron parts by premoulding, consisting of a metal bar wrapped in an enveloping molded semi-finished product with a green pressure resistance of at least 6 N/cm2 and is applied to the metal bar in a layer thickness between 0.3 and 3 mm.

Description

NOYAU POUR OBTENIR PAR PRÉMOULAGE DES PER AGES DANSCORE FOR PRE-MOLDING AGES IN

DES PIÈCES DE FONTE ET SA FABRICATION CAST IRON AND ITS MANUFACTURE

Dans la technique de la fonderie, il est souvent nécessaire d'obtenir par prémoulage des perçages dans une pièce de fonte. Ceci a lieu à l'aide de noyaux, qui sont mis à sa place dans le moule et sont enlevés plus tard de la pièce de fonte finie. En dehors des procédés de moulage en coquille et moulage sous pression, dans lesquels des noyaux réutilisables peuvent également être prévus, on utilise normalement des noyaux en sable qui sont composés de demi-produit de fonderie et sont destructibles. Cela est In the foundry technique, it is often necessary to obtain pre-molded holes in a cast iron part. This takes place using cores, which are put into place in the mold and are later removed from the finished cast piece. Besides the shell molding and pressure molding processes, in which reusable cores can also be provided, sand cores are normally used which are composed of semi-finished foundry products and are destructible. That is

valable également pour le moulage en moules en sable. also valid for molding in sand molds.

Lorsque le perçage à obtenir par prémoulage a un diamètre pas trop petit et pas trop long non plus, il n'y a pas de problème en ce qui concerne les noyaux. Les noyaux, fabriqués usuellement avec des machines à tirer les noyaux dans des boîtes à noyaux, peuvent être utilisés, noyaux qui peuvent être, le cas échéant, renforcés au moyen d'armatures de noyaux (c'est-à-dire des armatures en fil de fer, qui When the hole to be obtained by pre-molding has a diameter not too small and not too long either, there is no problem as regards the cores. The cores, usually manufactured with machines for pulling the cores into core boxes, can be used, cores which can be, if necessary, reinforced by means of core reinforcements (i.e. wire, which

sont mises en place avant le tir dans les boîtes à noyaux). are put in place before firing in the core boxes).

Cependant, avec la diminution des diamètres et l'augmentation des longueurs du perçage à obtenir par prémoulage, des difficultés surviennent. Les noyaux nécessaires à de tels perçages fins et longs ne peuvent plus notamment être fabriqués avec la technique de fonderie usuelle en utilisant une armature de noyau, car la fente située entre la paroi de la boîte à noyau et l'armature de noyau est si étroite que la force de compression se dissipe peu après passage de l'ouverture d'injection, avec pour conséquence qu'aucune densification suffisante du demi-produit moulé injecté n'a lieu. Sans armature de noyau de tels noyaux fins et longs sont cependant trop sujets à rupture, en particulier sous l'effet de la poussée However, with the decrease in diameters and the increase in the lengths of the hole to be obtained by pre-molding, difficulties arise. The cores necessary for such fine and long holes can no longer in particular be manufactured with the usual foundry technique using a core frame, since the slot located between the wall of the core box and the core frame is so narrow that the compressive force dissipates soon after passage of the injection opening, with the consequence that no sufficient densification of the injected molded semi-finished product takes place. Without a core reinforcement, such fine and long nuclei are however too prone to rupture, in particular under the effect of thrust.

ascensionnelle se produisant lors de la coulée. upward occurring during casting.

On a déjà essayé d'utiliser pour des perçages fins et longs des noyaux en barres métalliques enduites de barbotine. Ce procédé n'est cependant pas approprié à cet objectif, pour ce qui concerne la précision du perçage, et mène également avant tout à ce que la barre métallique se consume sur la pièce de fonte. D'autres essais ont été faits avec des noyaux en forme de barres fines en verre (par exemple en verre quartzeux), qui adhèrent, cependant, en raison de leur dilatation à la chaleur si solidement à la pièce de fonte que leur enlèvement est extrêmement pénible Attempts have already been made to use, for fine and long holes, cores of metal bars coated with slip. This process is however not suitable for this purpose, as regards the precision of the drilling, and also above all leads to the metal bar being consumed on the piece of cast iron. Other tests have been made with cores in the form of thin glass bars (for example quartz glass), which adhere, however, due to their heat expansion so firmly to the piece of cast iron that their removal is extremely annoying

et prend du temps.and takes time.

On a donc un besoin considérable d'un noyau qui est approprié au prémoulage de perçages précis ayant un petit diamètre et, le cas échéant, une longueur plus grande. Un There is therefore a considerable need for a core which is suitable for pre-molding precise holes having a small diameter and, if necessary, a greater length. A

tel noyau est à disposition avec l'invention. such a core is available with the invention.

Le noyau, selon l'invention, est composé d'une barre métallique enveloppée d'un demi-produit de fonderie (par exemple en fer ou aluminium) et se caractérise par le fait que le demi-produit enveloppant a une résistance à la pression brute d'au moins 6 N/cm2 et est appliqué sur la barre en métal en une épaisseur de couche comprise entre 0,3 et 3 mm. La résistance à la pression à vert est déterminée, à ce sujet, par la norme DIN 52401, avec un appareil d'essai de résistance PFG venant de l'Entreprise Georg Fischer, Schaffhausen. La fabrication de l'échantillon a lieu sur un appareil d'essai par chocs GF, travaillant avec une suite de The core, according to the invention, is composed of a metal bar wrapped in a foundry semi-finished product (for example in iron or aluminum) and is characterized in that the enveloping semi-finished product has a resistance to pressure gross of at least 6 N / cm2 and is applied to the metal bar in a layer thickness of between 0.3 and 3 mm. The resistance to green pressure is determined on this subject by DIN 52401 with a PFG resistance tester from the company Georg Fischer, Schaffhausen. The manufacturing of the sample takes place on a GF impact test apparatus, working with a series of

6 chocs.6 shocks.

La fabrication d'un tel noyau a lieu de manière appropriée du fait que le demi-produit moulé est traité par un liquide en une masse visqueuse pâteuse et cette masse est pressée à une pression comprise entre 50 et 300 bar sur l'armature de noyau et est compactée ensuite. Le pressage de la masse a lieu de préférence au moyen d'une buse d'extrusion au travers de laquelle la barre de métal est The manufacture of such a core takes place in an appropriate manner since the molded semi-finished product is treated by a liquid in a viscous pasty mass and this mass is pressed at a pressure of between 50 and 300 bar on the core reinforcement. and is then compacted. The pressing of the mass preferably takes place by means of an extrusion nozzle through which the metal bar is

guidée, en passant au centre.guided, passing through the center.

L'invention abandonne par conséquent la technique de tir traditionnelle dans laquelle la masse de moulage, avec une résistance à la pression brute comprise entre environ 0,5 et 1,0 N/cm2, est compactée dans la boite à noyaux avec une pression de tir comprise entre environ 3 et 8 bar. Au lieu de cela, l'invention prévoit une fabrication de noyaux d'un nouveau type, en pressant, de préférence par extrusion, un demi-produit moulé d'une résistance à la pression à vert beaucoup plus élevée, au moyen d'une pression beaucoup plus élevée, sur une barre métallique. Il en résulte un noyau pour lequel la barre métallique est enveloppée d'une couche extrêmement épaisse, uniformément, d'un demi-produit moulé hautement compacté. On utilise alors seulement une épaisseur de couche relativement petite de l'enveloppe et on obtient une surface très lisse qui rappelle un ponçage de finition produit sur un tour. Un tel noyau ne peut pas être fabriqué avec la technique de tir traditionnelle. A ceci s'ajoute que la fabrication du noyau, selon l'invention, fonctionne plus vite et est plus fiable que la technique de tir et a avec The invention therefore abandons the traditional firing technique in which the molding mass, with a resistance to gross pressure between about 0.5 and 1.0 N / cm2, is compacted in the core box with a pressure of firing between approximately 3 and 8 bar. Instead, the invention provides for the production of a new type of core, by pressing, preferably by extrusion, a molded semi-finished product with a much higher resistance to green pressure, by means of a much higher pressure, on a metal bar. The result is a core for which the metal bar is wrapped in an extremely thick layer, uniformly, of a highly compacted molded semi-finished product. Only a relatively small layer thickness of the casing is then used and a very smooth surface is obtained which recalls a finishing sanding produced on a lathe. Such a nucleus cannot be made with the traditional shooting technique. To this is added that the fabrication of the core, according to the invention, works faster and is more reliable than the shooting technique and has with

cela des conséquences faisant faire des économies. that results in savings.

Le noyau, selon l'invention, est très stable, en offrant une précision dimensionnelle, et reste, même lors du moulage, totalement droit. Il peut - dans le cas de l'épaisseur de couche mentionnée de l'enveloppe comprise The core according to the invention is very stable, offering dimensional precision, and remains, even during molding, completely straight. It can - in the case of the mentioned layer thickness of the envelope included

entre 0,3 et 3 mm - avoir un diamètre allant jusque au- between 0.3 and 3 mm - have a diameter going up to

dessous de 2 mm, ainsi qu'une longueur allant jusque au- below 2 mm, and a length up to

dessus de 300 à 500 mm. Avec un tel noyau, on peut fabriquer, sans problème, des perçages ayant un diamètre compris entre 2 et 15 mm, de préférence entre 3 et 12 mm, de manière que les manques subsistants puissent être considérés above 300 to 500 mm. With such a core, it is possible to manufacture, without problem, holes having a diameter of between 2 and 15 mm, preferably between 3 and 12 mm, so that the remaining gaps can be considered

comme comblés.as fulfilled.

Pour un noyau, selon l'invention, en principe tous les demi-produits moulés usuels, même pour des noyaux en sable, sont appropriés, demiproduits qui contiennent comme composant un matériau réfractaire (par exemple du sable quartzeux, du sable de zirconium, ou analogues), un liant (par exemple des argiles, des amidons et leurs dérivés, des résines synthétiques thermoplastiques ou duroplastiques, des huiles siccatives, du silicate de sodium et analogues) et d'autres additifs usuels. Il importe juste que le demi-produit moulé soit porté au moyen d'un liquide (par exemple de l'eau) à une consistance visqueuse-pâteuse et ait la résistance à la pression brute exigée. Il va de soi alors que le matériau réfractaire doit avoir une granulométrie s'adaptant à la petite épaisseur de couche de la couverture, et que le demi-produit moulé doit être choisi, en tout, en tenant compte des bonnes propriétés de décomposition après For a core according to the invention, in principle all the usual molded semi-finished products, even for sand cores, are suitable, semi-finished products which contain as a component a refractory material (for example quartz sand, zirconium sand, or analogs), a binder (e.g. clays, starches and their derivatives, thermoplastic or duroplastic synthetic resins, drying oils, sodium silicate and the like) and other common additives. It is just important that the molded semi-finished product is brought by means of a liquid (for example water) to a viscous-pasty consistency and has the required resistance to raw pressure. It goes without saying then that the refractory material must have a particle size adapting to the small layer thickness of the covering, and that the molded semi-finished product must be chosen, in all, taking into account the good decomposition properties after

le moulage.molding.

Un exemple de réalisation de l'invention est expliqué An embodiment of the invention is explained

ci-dessous plus en détail.below in more detail.

A partir de 2 % en poids d'amidon 4 % en poids de smectite 1 % en poids de graphite 3,5 % en poids d'eau et le reste de sable de zirconium avec une granulométrie moyenne de 0,2 mm, on a fabriqué un mélange de demi-produit moulé, qui est d'une qualité visqueuse pâteuse From 2% by weight of starch 4% by weight of smectite 1% by weight of graphite 3.5% by weight of water and the remainder of zirconium sand with an average particle size of 0.2 mm, we have made a mixture of molded semi-finished products, which was viscous, pasty quality

et présente une résistance à la pression à vert de 10 N/cm2. and has a resistance to green pressure of 10 N / cm2.

Avec ce mélange de demi-produit moulé, on a recouvert des barres métalliques d'un diamètre de 3 mm et, notamment d'une épaisseur de couche de la couverture de 1 mm, de manière que les noyaux aient un diamètre de 5 mm. A cette fin, le mélange de demi-produit moulé a été pressé dans une buse d'extrusion, à travers laquelle les barres métalliques ont été guidées au centre, sur les barres métalliques à une pression de 150 bar. Ensuite, les noyaux ont été séchés dans un four pendant environ 1 heure à une température d'à peu près 150 C, de manière à atteindre la résistance finale With this mixture of molded semi-finished products, metal bars with a diameter of 3 mm and, in particular with a layer thickness of the cover of 1 mm, were covered, so that the cores had a diameter of 5 mm. To this end, the molded semi-finished product mixture was pressed into an extrusion nozzle, through which the metal bars were guided in the center, onto the metal bars at a pressure of 150 bar. Then the cores were dried in an oven for about 1 hour at a temperature of about 150 C, so as to reach the final resistance

pour mouler.to mold.

La longueur des barres métalliques est adaptée à la longueur du perçage à obtenir par prémoulage. Avec le noyau ayant un diamètre de 5 mm, on a pu fabriquer en outre des The length of the metal bars is adapted to the length of the hole to be obtained by pre-molding. With the core having a diameter of 5 mm, it was also possible to manufacture

perçages d'une longueur allant jusqu'à 500 mm. holes up to 500 mm long.

Claims

1. Core for obtaining, by pre-molding, straight holes in castings, composed of a metal bar wrapped in molded foundry semi-finished products, characterized in that the enveloping molded semi-finished product has a resistance to green pressure at least 6 N / cm2 and is applied to the metal bar in a thickness of

layer between 0.3 and 3 mm.

2. Core, according to claim 1, characterized in that it has a diameter between 2 and 15 mm, preferably between 3 and 12 mm, and a length up to

500 mm.

3. A method of manufacturing a core according to claim 1 or 2, characterized in that the semi-finished product

molded is treated with a liquid in a viscous mass-

pasty and this mass is pressed at a pressure between 50 and 300 bar on the core reinforcement and is then hardened.

4. Device for implementing the method according to claim 3, characterized in that an extrusion nozzle is provided, through which the molded semi-finished product is pressed and simultaneously the metal bar is guided to the

across, passing through the center.