Brevet FR2222153A1 — publié le 19741018

La présente invention a trait à un saule de moulage utilisé en fonderie, comportant de la bentonite, de l'eau et un agent formateur de carbone spéculaire. La bentonite a pour for,ction, avec lteau, de lier les grains de la matière de base, par exemple de sable de quartz, de sable de zirconium, etc., et elle détermine l'aptitude au moulage du mélange. En outre, on ajoute au sable de moulage une raction d'agent formateur de carbonespéculaire qui a pour rôle d'empe- cher que le sable de moulage ne s'incruste sur la pièce moulée par un effet de brtlage. On connaît déjà plusieurs agents formateurs de carbone spéculaire, mais tous présentent en pratique certains inconvénients. -L'inconvénient principal du noir de Fonderie (charbon pulvérisé) utilisé depuis longtemps est de dégager beaucoup de poussière. En outre, la bentonite se trouve désactivée par les gaz ou sels (802 + CC + CL) formés lors de la décomposition, de sorte qu'elle perd partiellement son pouvoir liant De plus, les gaz engendrés constituent une gêne en ce qui concerne la propreté recherchée au lieu de travail. Le dégagement de poussière et la désactivation de la bentonite sont évités par addition d'une huile, par exemple d'une huile essentiellement à base d'hydrocarbures lourds, selon la. demande de brevet allemande nO OS-l 920 581, mais un autre inconvénient réside alors dans le dégagement de fumée d'huile de couleur bleue lors du remplissage des moules, Ce dégagement de fumée estcertes diminué en utilisant un styrène (brevet allemand nO AS- 1 80? 453) en tant qu'agent de formateur de carbone spéculaire, mais comme le styrène cède ses matières volatiles très tôt, c'est-à-dire à de basses températures, il faut, pour tenir compte de cela, mettre en oeuvre de grandes quantités de ce produit relativement coûteux. Les résines de pétrole (demande de brevet allemand n0 OS-2 064 700) commencent à se volatiliser déjà à environ 2500C et leur mise en oeuvre et adjonction ne réussissent qu'en mélange avec de la bentonite. Le problème que veut résoudre l'invention est alors de trouver, pour les sables de moules de fonderie, un agent formateur de carbone spéculaire qui, à faible dose, produit sur l'objet moulé une suràce aussi lisse que possible, sans dégagement de fumées ou de mauvaises odeurs. I1 a été trouvé que contrairement aux idées admises jusqu'à présent le facteur déterminant pour obtenir ou non un moulage propre n'était pas seulement la quantité de carbone spéculaire fournie par l'additif lors de l'essai de détermination habituel. Ce qui importe davantage est en effet que la teneur en matières volatiles à plus de 500 C, à laquelle la quantité de carbone spéculaire est alors séparée de la phase gazeuse et déposée sur le sable dans le moule, soit aussi élevée que possible. Il est ainsi possible d'utiliser encore moins d'additifs et d'empêcher le désagréable dégagement de fumées et d'odeurs. Selon l'invention on utilise comme additif pourvu de ces qualités une résine de polyester ayant de préférence une granulométrie inférieure à lmm, à raison de 0,5 à.3% eJ poids. Une composition d'un mélange type selon l'invention pour une matière de moulage est la suivante sable de quartz 90% bentonite 8% résine de polyester en granules ou sous forme de fibres broyées 2% La quantité courante d'additif A utiliser dépend de l'épaisseur de paroi des objets à mouler; elle est généralement. comprise entre 0,02 et 0,2%. Avec un rapport Z sable/fer tel qu'employé habituellement dans la pratique, la proportion courante par rapport au sable en circulation est d'environ 0,04 à 0,05%. Du graphique qui représente les courbes thermogravimétriques tracées après examens dans la balance thermique il ressort que la courbe V correspondant à la résine de polyester se rapproche dans une large mesure des conditions idéales de pyrolyse du noir de fonderie (courbe I), contrairement aux courbes pour l'huile (II), le polystyrène (III) et la résine de pétrole (IV), sans cependant que la résine due polyester présente les inconvénients du noir de fonderie tels que dégagement de poussière, désactivation de la bentonite et formation de gaz nocifs. Par rapport aux autres agents formateurs de carbone spécu laire connus, les résines de polyester présentent en outre l'avantage de ne pas absorber d'eau du tout, de sorte qu'elles n'augmentent pas la teneur en eau du sable.Une teneur en eau accrue conduit en effet à des défauts tels que piqûres, pénétrations par explosion et surface rugueuse. On a également pu constater que la résistance à la passe humide ne se trouvait pas affectée dans la circulation de sable, ce qui assure une grande insensibilité aux dartres. En même temps, des économies-de liants bentonitiques ont été réalisées. On fabrique de la résine de polyester à partir de mélanges convenablement dosés de : a) acides carboniques insaturés, par exemple acide malique, acide fumarique, acide itaconique, ou leurs anhydrides; en partie aussi des polyacides saturés, tel que l'acide succinique, l'acide adipique, l'acide sébacique et phtalique, l'acide téré- phtalique, b) alcools insaturés ou saturés, monovalents ou bivalents, par exemple les glycols ou polyglycols, c) composés insaturés polymérisables, par exemple le cyclopentadiène, les composés vinyliques, le cyclohexène, le .méthylméthacrylate, l'acrylate ou le styrène. Un anhydride d'acide selon a) ci-dessus avec un glycol selon b) condense pour former une résine alkyde. Certaines résines alkydes peuvent entrer en réaction avec des corps du groupe c) pour former des résines polyester modifiées. REVENDICATIONS 1.- Sable de moulage utilisé en fonderie comportant de la bentonite, de l'eau et un agent formateur de carbone spéculaire, ce sable étant remarquable en ce qu'il comporte en outre une résine polyester à raison de 0,5 à 3% en poids, en tant qu'agent formateur de carbone spéculaire. 2.- Sable de moulage de fonderie selon la revendication 1, remarquable en ce que la résine polyester ne se décompose pas par pyrolyse au-dessous de 3000C. 3.- Sable de moulage de fonderie selon la revendication 1 ou 2, remarquable en ce que la résine polyester se décompose pyrolytiquement en majeure partie entre 50.00 et 6000 C. 4.- Sable de moulage de fonderie selon l'une. quelconque des revendications 1 à 3, remarquable en ce que la résine polyester est ajoutée sous forme de granules, de fibres ou broyée.