Brevet FR2313152A1 — publié le 19761231

La présente invention, due à la collaboration de Monsieur Philippe JASSON, se rapporte à un procédé de fabrication de @@@les creux pour fonderie de précision dite a nodule perdu, et en particulier de modèles comportant des cavités non démoulables, obtenues habituellement à partir de noyaux en cires solubles. Ce problème se ase fréquemment de réaliser en fonderie de précision dite à module perdu des nièces comportant des cavités de formes quelconques non démoulables. Lorsque le matériau de modèle utilisé est de la cire, une solution possible consiste à réaliser en premier lieu en un matériau soluble, en général dans l'eau (apnelo cire soluble) rme forme représentative de la cavité. Cette forme est introduite dans le mnllle servant à réaliser le modèle en cire. La cire est alors injectée et il est démoulé un ensemble constitué par le rodèle en cire et son noyau en matériau soluble enrobé par le modèle de cire. Cet ensemble est ensuite immergé dnns un liquide solvant du noyau et non solvant de la cire. Le noyau est ainsi dissous laissant intact le modèle en cire comnort-nt la cavité. Cette méthode présente l'inconvénient d'un manque de precision, dû aux retraits pronres de la cire du modèle et de la cire soluble du noyau ainsi que du nrix non négligeable de la cire soluble, qui n'est généralement pas récupérable. On améliore généralement la précision des modèles par l'emploi d'urée au lieu de cires, l'ure étant un matériau pratiquement sans retrait, présentant d'excellentes qualités de rigidi té. Toutefois, le mode opératoire utilisant des noyaux solubles précédemment décrit est impossible à mettre en oeuvre du fait que : 1 - le matériau de modèle à base d'urée est lui-même soluble dans un grand nombre de solvants, en particulier dans l'eau 2 - ce matériau doit titre injecté à l'état pâteux sous très haute pression (plusieurs centaines de bars) dans des moules métalli ques et les matériaux en cires solubles généralement employés sont insuffisamment résistants pour supporter le choc provoqué par l'injection du matériau à base d'urée. L'objet de la présente invention, qui apporte une solution à ce problème, en gardant les avantages de précision des miels en matériaux a base d'urée est un Procédé de fabrication de modèles de fonderie de précision à modèles perdus comportant des cavités non démoulables caractérisé par : a) La coulée de noyaux métalliques en alliage à his point de fusion, reprodlisant positivement lns forés des cavités non demoulables à obtenir. b) La mise en place desdits noyaux dans des coqllilles d'injection du modèle a obtenir. c) Injections à pression élevée de modèles en matériau à base d'urée enrobant les noyaux métalliques. d) Immersion des ensembles modèle-noyau dans un bain chimiquement et physiquerent inerte par rapport aux matériaux des modèles et des noyau, porté à une température légèrement supérieure à la température de fusion de l'alliage metallique des noyaux et nettement inférieure à la temnérnture de ramollissement du matériau à base d'urée des mode'les, provoquant la fusion des noyaux métalliques. e) Récupération du métal ainsi fondu pour couler de nouveaux noyaux métalliques et fabrication de moules suivant une néthode connue à partir des modèles en matériau à base d'urée ainsi obtenus. L'alliage forant les noyaux métalliques est par exemple composé de 50 % de hismuth 26,70 % de plomb, 13, 30 4, d'étain et 10 6 de cadmium fondant à 700C. Une variété commerciale en est connue sous le nom de Cerrobend. Le bain d'immersion pourra alors être un bain de pétrole neutre aux deux matériallx, maintenu à la température de 70 à 800C. La figure annexée représente un schéma synoptique de ,l'enchatnement des phases de fabrication du procédé. La forme de moulage nécessaire à la coulée du noyau métallique en alliage à bas point de fusion pourra être une coquille réalisée par toute technique appropriée de fabrication d'outillages. La coulée du noyau métallique peut être effectuée par gravité ou sous-pression, cette dernière technique permettant des cadences plus rapides de nroduction. La forme métallique obtenue est ensuite positionnée dans le moule métallique servant à confectionner le modèle en matériau à base d'urée, est alors injecté sous haute pression. Aprés refroidissement, il est extrait du mobile un ensemble constitué par le modèle en urée et son noyau en métal. TA température d'injection du matériau à base d'urée n'est pas critique par rapport à la température de fusion du noyau métallique, du fait de la forte capacité d'absorption calorifique de ce dernier ainsi que de la coquille. L'ensemble modèle en urée-noyaX métallique est alors immergé dans un bain de pétrole porté à une température de 70 à 800. Dans ce cas, l'apport calorifique étant renouvelé par le bain* le noyau métallique est porté à sa température de fusion en quelques minutes. Le noyau métallique est fondu libérant le modèle en urée comportant une cavité correspondante. Ce modèle peut hêtre ensuite mis en oeuvre suivant les pratiques habituelles de la fonderie de précision. Le métal liquide rassemblé au fond du bac de dissolution peut être soutiré pour être à nouveau coulé dans les moules métalliques servant à confectionner les noyaux. I1 en résulte un procédé de fabrication de modèles précis, parce que tirant avantage de la même absence de retrait pour le matériau à base d'urée et pour l'alliage à bas point de fusion, sans limitations de formes des pièces en tirant avantage du noyau éliminable sélectivement, ce qui permet des simplifications importantes des outillages. REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication de modèles de fonderie de précision à modèles perdus comportant des cavités non démoulables caracté risé par a) La coulée de noyaux métalliques en alliage à bas point de fusion, reproduisant positivement les formes des cavités non démoulables à obtenir. b) La mise en place desdits noyaux dans des coquilles d'in jection dn modèle à obtenir. c) Injections à pression élevée de modèles en matériau à base d'urée enrobant les noyaux métalliques. d) Immersion des ensembles modèle-noyau dans un bain chimi quement et physiquement inerte par rapnort aux matériaux des modèles et des noyaux, porté à une température légère- ment supérieure à la température de fusion de l'alliage mé tallique des noyaux et nettement inférieure à la température de ramollissement du matériau à base d'urée des modèles, provoquant la fusionnes noyais métalliques. e) Récupération du métal ainsi fondu pour couler de nouveaux noyaux métalliques et fabrication de moules suivant une méthode connue à partir des modèles en matériau à base d'urée ainsi obtenus. 2 - Procédé de fabrication suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'alliage formant les noyaux métalliques est composé de 50 dp de bismuth, 26,70 ffi de plomb, 13,30 % d'étain et 10 do de cadmium et que le bain d'immersion est un bain de pétrole maintenu à la température de 70 à 800 C.