Brevet FR2032402A1 — publié le 19701127

70. 06829 1 2032402 Le moulage"sous basse pression est -très utilisé pour la réalisation de pièces coulées en moules ou en coquilles, particulièrement en alliages dsaluminium» La présente invention concerne 1*amélioration de ces pièces coulées sous basse pression, 5 et est particulièrement applicable aux alliages de magnésium, qui sont normalement coulés par ce procédé« L'appareillage de misé en oeuvre du procédé comprend un creuset de métal en fusion placé dans une enceinte, un. dispositif d'introduction de gaz dans cette enceinte, sous une pression 10 supérieure à celle de l'atmosphère, et un conduit d'alimentation dont l'extrémité inférieure plonge dans le métal en fusion et l'extrémité supérieure traverse le sommet de l'enceinte et débouche dans-le moule,, Ce genre de dispositif basse pression, présente 15 l'inconvénient que, du fait des variations répétées de niveau du métal, des oxydes et des crasses sont déposés dans le conduit d'alimentation et sa tuyère. Cet inconvénient se produit, -- .particulièrement, avec les métaux, réactifs, tels les alliages de magnésium, et est la cause des inclusions nuisibles dans les 20 moulages ou des défauts de coulée résultant d'un écoulemënt du métal, réduit par les dépôts d'oxydes dans le conduit d'alimentation et la tuyère. Selon 1*invention, un clapet de retenue est utilisé pour éviter le retour vers le bas du métal en fusion dans le con-25 duit d'alimentation. Ce clapet peut être du genre à bille qui est reçue sur un siège, monté dans la partie inférieure du creuset, ' c'est-à-dire à l'extrémité du conduit dAlimentationo • Les objets et avantages dé l'invention seront mieux compris à l'aide de la description qui va suivre d'un exemple. 30 préféré de réalisation, et du dessin annexé, sur lequel": La figure 1 est une coupe longitudinale schématique d'un appareil de coulée sous basse pression. La figure 2 est une coupe analogue à échelle agrandie de la partie inférieure du conduit d'alimentation muni d'un, clapet 35 selon l'invention; et La figure 3 est une coupe analogue &®une partie de détail de l'appareil. 70 06829 2 2032402 La figure 1 représente schématiquement une machine classique de coulée sous basse pression» Le métal en fusion 1, contenu dans un creuset 2, est refoulé vers le haut par un conduit d'alimentation 3 et une tuyère k dans un moule 5, par 5 pression de gaz exercée par un conduit d'amenée 6 au four 7 étanche, chauffé par résistance électrique, contenant le ereuseto On utilise habituellement un gaz sous une pression o d'environ 210 à 700 g/cm » Quand la pièce' coulée 8 dst solidifiée, le four est purgé à l'atmosphère et le métal est déchargé vers 10 le bas de la tuyère et du conduit d'alimentation, jusqu'au niveau du métal contenu dans le creuset» La fjgurê 2 représente un clapet, ou soupape, de retenue monté dans le conduit d'alimentation d'une machine de coulée sous basse pression de gaz, utilisée pour les alliages de magnésium, et qui est du genre de 15 celle de la figure 1. Un siège 10 de clapet, en fonte, est monté à l'extrémité inférieure du conduit d'alimentation et est normalement fermé par une bille 11 en acier au chrome» L'application de la pression de gaz dans le four, déplace le métal du creuset, soulève la bille de son siège et assure le remplissage du moule. 20 Lorsque le moulage- est solidifié, la pression du gaz est relâchée et la bille, qui est maintenu par son poids sur le siège, empêche le retour vers le creuset du métal contenu dans le conduit d'alimentation. Bans l'exemple représenté, le siège 10 est constitué 25 par une rondelle, fixée à l'extrémité inférieure du conduit dT alimentation et qui comporte une ouverture verticale et centrale et une cuvette à sa partie supérieure, le bord supérieur de cette cuvette ayant un diamètre compris entre lé diamètre et la moitié du diamètre du conduit, et la bille ayant un diamètre compris 30 entre 1/4 et les 3/4 du diamètre interne du conduit, et au plus égal à celui du rebord de ladite cuvette. Dans le cas d'alliages d'aluminium, qui attaquent les alliages ferreux, la bille et son siège sont réalisés en matériaux non réactifs, tels qu'un aggloméré de borure de titane 35 et d'oxyde de zircopium. Un défaut de maintien de la colonne de métal, contenu dans le conduit d'alimentation, peut être causé par des crasses ou particules insolubles pénétrant dans le conduit à 70 06829 3 2032402 partir du creuset et qui sont déposées sur le siège de clapet» La présence de ces corps étrangers dans le conduit peut être évitée à l'aide d'un filtre 14 placé à l'entrée de celui-ci» Ce filtre, dans le cas du dispositif représenté est bloqué 5 sur l'extrémité inférieure de la rondelle 10 par un anneau 16 et trois doigts ou tenons élastiques 17 qui sont soudés en 10 sur le conduit 3.' La pression est maintenue normalement jusqu'à.ce que le moulage soit solidifié à proximité du joint de la 10 tuyère 4 et du moule 5° Le moulage peut être alors éjecté du moule après un temps supplémentaire très court de refroidissement pour permettre à cette pièce d'atteindre la résistance à chaud nécessaire pour la manipuler» ... Le retrait du métal liquide assure la séparation entre 15 la pièce et la colonne de métal liquide pendant le refroidissement ou stabilisation» Afin de minimiser l'oxydation du métal, dans le conduit d'alimentation, un ou plusieurs canaux étroits 20 peuvent être ménagés dans la tuyère et/ou le fond du moule 20 pour'permettre l'introduction d'anhydride sulfureux à l'état gazeux par un conduit 21» Cette opération doit être synchronisée avec le cycle d'injection du métal. L'extrémité inférieure de canal 20 comporte un bouchon 22 à méplats 23, qui ménagent des intervalles pour le passage du gaz» 25 Des modifications et variantes peuvent,évidemment. être apportées au dispositif décrit, sans sortir pour cela du cadre de 1*invention» 70 06829 4 2032402 REVE N D ICATIONS 1 « Dispositif pour la réalisation de pièces de fonderie, ayant un conduit d'alimentation dans' lequel le métal en fusion est refoulé vers le haut dans un moule, ce dispositif étant caractérisé par un clapet, ou soupape, de retenue- empêchant le 5 retour vers le bas du métal en fusion du conduite 2» Dispositif selon la revendication 1, caractérisé de £lus en ce que ledit clapet comporte un siège de bille à la partie inférieure dudit conduit et: une bille y reposant et pouvant en être soulevée par l'écoulement ascendant du métal et 10 permettre ainsi le remplissage du moule par celui-ci« 3« Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé de plus en ce que ledit siège est constitué par une'rondelle, ou disque circulaire, fixée à l'extrémité inférieure dudit conduit, cette rondelle ayant une ouverture verticale et centrale, et une 15 cuvette ménagée sur sa surface supérieure, et dont le rebord supérieur a un diamètre compris entre la moitié et le diamètre dudit conduit, le diamètre de la bille étant compris entre un quart et les trois quarts du diamètre interne de cè' conduit et étant au plus égal au diamètre dudit rebord. 20 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé de plus par un filtre disposé sur ledit conduit. 5» Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé de plus en ce que la tuyère et/ou le fond ' 25 du moule comportent un ou plusieurs canaux servant à injecter un gaz protecteur» 6» Dispositif selon la revendication 4, caractérisé de plus en ce que ledit filtre est attaché audit siège par des doigts élastique fixés audit conduit» 7• Dispositif selon la revendication 5, caractérisé de plus en ce que lesdits canaux sont munis à leur débouché intérieur d'un bouchon à méplats réservant le passage des gaz» Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le clapet est.constitué en 35 aggloméré d'oxyde de zirconium et de borure de titaneo