Brevet FR2523008A1 — publié le 19830916

Procédé de fabrication de pièces moulées L'inventlon concerne un procédé de fabrication de pièces moulées, préférentiellement en alliage d'aluminium. D'une façon plus précise, l'invention concerne un procédé utilisant un modèle perdu en matière synthétique inséré dans un moule composé d'une matière à l'état de grains, sans liant, s'écoulant librement, de telle sorte que le modèle soit noyé dans la matière de moulage. Pendant la coulée du métal, le modèle se subllme à l'état de gaz ; les gaz sont évacués et le métal en fusion prend la place du modèle. Généralement, les fondeurs qui utilisent des procédés de ce type, maintiennent le modèle à l'intérieur d'un bac pendant qu'ils déversent le granulé servant de matière de moulage. Pour extraire la pièce coulée ils vident partlellement le bac. Les opérations précédentes pénalisent la rentabilité du procédé. Dans le procédé selon l'invention, la matière de moulage est contenue dans un bac dont le fond est une paroi perforée reliée à un conduit pneumatique, ce conduit pouvant être raccordé selon les différentes phases du procédé, soit à un circuit de pression, soit à un circuit d'aspiration. Le procédé selon l'invention se caractérise par le fait qu'il comporte une première opération de fluidisation du granulé par admission d'air comprimé à une pression convenable, pendant la mise en place du modèle ce qui permet d'introduire le modèle comme dans un liquide et une deuxième opération de fluidisation du granulé pendant l'extraction de la pièce coulée ce qui permet de l'extraire avec tout moyen de préhension. Il se caractérise aussi par le fait qu'il comprend une opération d'aspiration pendant la coulée, par le conduit pneumatique relié à la paroi perforée du bac de coulée afin d'aspirer les gaz provenant de la décomposition du modèle. Il se caractérise aussi par le fait que le granulé qui sert de matière de moulage est une poudre de fonte à grains sphériques. Selon l'invention, entre deux cycles de fonctionnement il est prévu une opération de régulation de la température de la matière de moulage entre 80 c et 9O0c. Cette opération de régulation thermique pourrait par exemple, être une troisième opération de fluidisation dont la durée serait suffisante pour évacuer l'excédent de calories introduit pendant la coulée. La figure unique représente une schématisation du procédé selon l'invention. On voit en effet un modèle l en polystyrène expansé identique, à la dilatation thermique près, à la pièce en cours de réalisation, il est solidaire d'un conduit 2 en polystyrène expansé, destiné à l'arrivée du métal liquide l'ensemble du conduit et du modèle constituant une seule et même pièce. On voit également sur la figure, la matière de moulage 3 qui est une poudre de fonte à grains sphériques de un centième de millimètre de diamètre, contenue dans un bac 4 dont le fond 5 est une paroi perforée, le diamètre des perforations étant voisin du diamètre des grains de fonte. Le volume du bac est prévu environ cent fois supérieur au volume des pièces à réaliser. Le modèle en polystyrène expansé est disposé dans le bac de telle manière que le conduit d'alimentation 2 soit affleurant à la surface libre de la matière de moulage. Préférentiellement le conduit 2 est surmonté d'un godet de remplissage 6 en matériau réfractaire récupérable. Ce godet tronconique sans fond sert à concentrer le métal en fusion vers le conduit d'alimentation. Le métal en fusion 8 contenu dans une louche 7 est déversé dans le godet 6 et se substitue au modèle l et 2 qui se consume en gaz. En dessous de la paroi perforée 5 qui sert de fond au bac de coulée 4, on voit sur la figure une chambre 9 de répartition de forme conique ; elle est reliée au conduit pneumatique 10, lui-même relié à un circuit de pression par l'intermédiaire d'une vanne de fluidisation il et à un circuit de dépression par l'intermédiaire d'une vanne d'aspiration 12. Le procédé selon l'invention utilisant le matériel décrit ci-dessus comporte les opérations suivantes - Préparer un modèle en polystyrène expansé l identique, à la dilitation près, à la pièce à réaliser et comprenant un conduit 2 d'arrivée de métal en fusion. - Préparer un bac contenant la matière de moulage qui est préfé rentiel lement une poudre de fonte à grains sphériques de un centième de millimètre de diamètre. - Fluidiser le lit de granulé en admettant l'air comprimé par la vanne 11 a une pression d'environ 200 m bar. - introduire le modèle et le disposer de manière à ce que l'extrémité du conduit d'alimentation soit affleurante. - Aster le fluidisation en fermant la vanne 11. - Faire vibrer le bac pour tasser la poudre. - Eventuellement surmonter le conduit 2 d'un godet 6. - Relier le bac A l'aspiration en agissant sur la vanne 12. - Verser le métal liquide 8 dans le godet 6. - Laisser refroidir Jusqu'à la solidification et fermer la vanne t2. - Relier le bac au circuit de fluldisation en agissant sur la vanne 11, pendant que la pièce et le moule sont encore chauds. - Extraire la pièce et arrêter ta fluidisation. - Réguler la température du bac entre 80 et 900c avant de passer au cycle suivant. Cette dernière opération pourrait être préférentiellement une troisième opération de fluldisation dont la durée serait suffisante pour refroidir le granulé Jusqu'à la température de consigne. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de pièces moulées, préférentiellement en alliage d'aluminium, utilisant un modèle perdu en polystyrène expansé et un moule composé d'un matériau à l'état de granulé sans liant, carac térlsé en ce qu'il comporte une première opération de fluidisation du granulé pendant l'introduction du modèle (1, 2) et une deuxieme opération de fluidisation du granulé pendant l'extraction de la pièce moulée. 2. Procédé selon la revendication 1, utilisant un bac de coulée contenant le granulé dans une partie supérieure dont le fond est perforé, la partie inférieure tronconique du bac admettant un conduit pneumatique servant à la fluidisation, caractérisé en ce qu'il comprend une opération d'aspiration par le conduit pneumatique (10) pendant la durée de la coulée. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le granulé (3) est une poudre de fonte A grains sphériques d'environ un centième de millimètre de diamètre. 4. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte entre deux cycles de fonctionnement une opération de régulation de la température du granulé (3) aux environs de 80 à 900c. 5. Procédé selon la revendlcation 4 caractérisé en ce que la régulation thermique du granulé (3) est obtenue par une opération de fluidisation de durée convenable.