Brevet FR2370538A1 — publié le 19780609

la présente invention a pour objet un sable pour noyaux et moules de fonderie. le sable, selon ltinvention, peut être utilisé pour la fabrication de noyaux et de moules de fonderie selon toutes les méthodes utilisées dans l'industrie de la fonderie. Les divers types de sable pour noyaux et moules, utilisés dans l'industrie sont produits, en général, avec du sable siliceux et des agglomérants. Ces agglomérants sont de nature variée, comme les huiles, traditionnellement utilisées, les amidons, les argiles et des compositions variées comme la résine polycarbamideformaldéhyde, éventuellement stabilisée avec des amides, ou la résine poly-phénol-formaldéhyde-furfurylique. On couinait également d'autres agglomérants comme le schlamms du charbon ou le mélange du verre soluble avec de la résine urée-formol et de l'argile kaolinique.Parmi les agglomérants huileux on connaît, par exemple l'huile de pin à laquelle on ajoute de l'amidon partiellement hydrolysé ou des dextrines, des huiles végétales ou des solvants organiques ; éventuellement l'essence de térébenthine avec des acides gras et résiniques, de même que les combinaisons des produits solides de l'oxydation des huiles siccatives et du soufre élémentaire. On connaît un agglomérant pour noyaux et moules de fonderie qui contient, pour 100 unités de poids, 5-30 unités de bentonite, 50-80 unités de ciment portland, 3-12 unités de carbonate de sodium, 1,5-6,5 unités de chaux hydratée et 0,5-2 unités d'hydroxyde de sodium.La grande diversité des agglomérants utilisés dans l'industrie de la fonderie, ajoutés à la matrice granuleuse démontre que le choix de l'agglomérant convenant exactement est une question de premier ordre, car il détermine le traitement successif du sable, par exemple le traitement de durcissement des noyaux et des moules, ainsi que leurs propriétés technologiques et leur résistance. Certains, parmi les agglomérants utilisés jusqu'à présent, sont coûteux, peu productifs, nécessitant un très long temps de durcissement dans le sable pour noyaux et moules. Les noyaux et les moules fabriqués avec du sable du type connu sont peu résistants ou bien ils ne peuvent pas être facilement enlevés. Cela concerne surtout les noyaux. Les méthodes d'élimination des noyaux des pièces coulées, utilisées jusqu'à présent consistent en un débourrage mécanique, par exemple à l'aide de grilles de débourrage par secousses, de débourreurs pneumatiques et d'autres outils, ce qui a pour effet d'augmenter le bruit et l'empoussiérage de l'air dans les fonderies. En outre, tous les types de sable à noyaux et certains types de sable de moulage utilisés jusqu'à présent ne peuvent pas être réutilisés et sont transportés hors de la fonderie, car leur régénération par les méthodes actuellement connues est trop coûteuse. le but de l'invention est d'éliminer les inconvénients des types connus de sable à noyaux et de sable de moulage, en mettant au point une composition de cessables qui leur garantisse une haute résistance et, en m8me temps, permette de les éliminer facilement par des moyens nonmécaniques, avec le minimum de travail et sans augmenter le bruit et l'empoussiérage de l'air. le sable pour noyaux et moules i fonderie selon l'inven- tion, contient, pour 100 unités de poids de la matrice granuleuse et, en particulier, de sable siliceux, 0,5-30 unités d'hydroxydes de métaux alcalins, avantageusement d'hydroxyde de sodium et/ou d'hydroxyde de potassium,- 1-40 unités de carbonates de métaux alcalins, avantageusement de carbonate de sodium et/ou de carbonate de potassium, 1-15 unités d'eau et 0,2-10 unités d'agglomérants hydrophiles de type connu ; comme agglomérant hydrophile, le sable selon l'invention contient de préférence de la dextrine. les noyaux et les moules fabriqués avec le sable selon l'invention se caractérisent, comme l'ont démontré les essais effectués, par une faible friabilité superficielle, et ils sont stables pendant une période de 4 semaines sans que leurs propriétés se réduisent. Après avoir fabriqué le noyau ou le moule avec du sable selon l'invention, le noyau dans la pièce coulee ou le moule est soumis à l'action d'un solvant, en particulier de seau, de préférence par immersion par exemple dans une cuve, od a lieu l1autodésagré- gation du noyau ou du moule en 2-6 minutes. Les noyaux ou les moules fabriqués avec le sable selon l'invention prennent, sous l'effet de la température dans le moule, la qualité d'absorber le solvant.Le solvant absorbé détruit les liaisons dans le sable du noyau ou du moule. Gracie à cet effet, le débourrage des pièces coulées au moyen du procédé selon l'invention devient une opération extremement simple, facile, peu coateuse et store, pendant laquelle on ne risque pas d'endommager la pièce coulée.Elle a lieu sans émettre les bruits qui, dans les méthodes utilisées jusqu présent, provenaient des dispositifs mécaniques, et sans empoussiérer l'atmosphère avec les particules de sable. les surfaces des pièces coulées, après l'autodébourrage dans l'eau, se caractérisent par une propreté exceptionnelle, avec l'absence totale de particules de sable à noyaux. le sable à noyaux et pour moules, en restant immergé dans liteau, subit automatiquement un processus de régénération et peut donc être utilisé une nouvelle fois. L'objet de l'invention est décrit, d'une façon plus précise, dans des exemples de composition et de mélange du sable pour noyaux et moules, exemples qui, toutefois, ne limitent pas son domaine d'emploi Exemple I. Composition du sable 100 kg de sable siliceux 1 kg de dextrine jaune 6 kg de carbonate de sodium 1,5 kg d'hydroxyde de sodium 4,5 kg d'eau. le sable est préparé sans un mélangeur-frotteur. On décharge, dans le mélangeur, 100 kg de sable siliceux, on ajoute 1 kg de dextrine jaune et 6 kg de carbonate de sodium. On mélange le tout pendant 2 minutes. On prépare séparément une solution contenant 1,5 kg d'hydroxyde de sodium et 4,5 kg d'eau. On verse ensuite cette solution dans le mélangeur sans interrompre son travail. On continue de mélanger pendant 3-4 minutes. Avec le sable ainsi préparé, on fabrique, au moyen d'un procédé connu, un noyau qui reproduit la forme intérieure de la pièce coulée. le noyau est durci par un soufflage au bioxyde de carbone pendant 15-30 sec, dans la bofte à noyaux. On introduit, dans une cuve remplie d'eau, la pièce coulée en alliage d'aluminium avec le noyau reproduisant la forme intérieure de cette pièce. Après 5 minutes d'immersion de la pièce avec le noyau dans l'eau, la désagrégation du noyau-devient complète et la pièce peut entre retirée de la cuve. Le sable à noyaux, dépourvu de la majeure partie de l'agglomérant et restant dans la cuve, est déchargé périodiquement. La pièce coulée, dépourvue de cette manière du noyau, ne doit plus être soumise à aucun nettoyage des surfaces internes. Exemple Il. Composition dti sable 100 kg de sable'siliceux 1 kg de dextrine jaune 10 kg de carbonate de sodium 3 kg d'hydroxyde de sodium 5 kg d'eau le sable est préparé comme dans l'exemple I. Le tableau ci-dessous renferme les données relatives aux propriétés du sable pour noyaux et moules selon l'invention. les valeurs rapportées représentent les limites inférieures et supérieures concernant les exemples cités. TABLEAU Après moulage 3 heu- 6 heu- 12 heu- 24 heu- Après N Propriétés et durcisse- res res res res 24 heu ment après après après après res les valeurs se sta bili sent à: 1 Résistance à la com- 3-10 30-90 50-85 40-60 30-50 25-40 pression kg/cm2 2 Résistance à la 2-8 8-14 12-17 12/17 10-12 9-12 flexion kg/cs 3 Résistance à la 2-5 5-8 6-10 7-10 5-7 4-6 traction kg/cm2 4 Perméabi lité 140-120 140-120 140-120 140-120 4 140-120 140-120 cm Gmin le contenu en hydroxydes et carbonates a une influence décisive sur les propriétés techniques du sable. Quand ce conteiu augmente, on observe une amélioration des propriétés techniques, mais, en même temps, on assiste à une diminution de la perméabilité. De même, le temps nécessaire à la désagrégation du sable dans les solvants devient légèrement plus long. REVENDICADIONS 1. table pour noyaux et moules z fonderie composé d'une matrice granuleuse et d'agglomérants, caractérisé en ce que, pour 100 unités de poids de la matrice granuleuse, notamment de sable siliceux, il contient 0,5-30 unités d'hydroxydes de métaux alcalins, avantageusement d'hydroxyde de sodium et/ou d'hydroxyde de potassium, 1-40 unités de carbonates de métaux alcalins, avantageusement de carbonate de sodium et/ou de carbonate de potassium, 1-15 unités d'eau et 0,2-10 unités d'agglomérants hydrophiles connus en soi, avantageusement dextrine. 2. Sable pour noyaux et moules de fonderie selon la revendication 1, caracbérisé en ce que le noyau dans la pièce coulée ou le moule est soumis à cation d'un solvant, notamment de l'eau, avantageusement par immersion.