Brevet FR2523882A2 — publié le 19830930

FR 2523882 A2 19830930 FR 8205054 A 19820323 Le brevet principal NO 82 00115 décrit un procédé de pilotage du métal dans une empreinte par des variations imposées à la variable intensive d'action du système, c'est-à-dire la pression de gaz dans une machine de coulée sous basse-pression. Ce mouvement du métal sous l'effet de la pression est comploté, dans la demande de brevet citée, par l'exEcution d'une dépression sur certaines parties minces de l'empreinte afin d'enlever les poches de gaz qui pourraient s'y constituer. Cette dépression est réalisée selon les mêmes règles que la pression appliquée sur le métal et c'est l'ensemble de ces deux pressions, l'une positive (la surpression sur le métal), l'autre négative (la dépression sur l'empreinte) qui constitue, comme résultante, la variable intensive d'action du système. Mais cette dépression peut s'appliquer aussi, et avec les mêmes caractéristiques, à un noyau de sable ou de tout ma- tériau de moulage (dont céramique, graphite, plâtre, en particulier). En effet, lors de la coulée une surpression se produit dans le noyau sous l'effet du métal qui l'enveloppe et qui est due à deux causes - d'une part, l'élévation de température de -l'air con tenu dans les cavités du matériau de moulage qui est poreux. Cet air passe d'une température de 30/100bu à 7500C et sa pression est donc sensiblement triplée en quelques secondes - d'autre part, en raison de l'apparition de gaz nou veaux dans le noyau due a des phénomènes chimiques liés a l'élévation de température, en particulier la décomposition ou combustion des résines qui lient les grains de sable. Si cet air et ces gaz sous pression ne sont pas évacués, ils se dégagent dans le métal et créent des défauts graves. Pour permettre leur évacuation ou ménage en général dans le corps du noyau une "cheminée", canal dont le diamètre est lié au diamètre ou a l'épaisseur du noyau, en général 1 à 4mm. Pour des noyaux minces ou de faible diamètre, la réalisation de ces canaux est très difficile, en particulier quand ils ne sont pas rectilignes. Le résultat est, par ailleurs, aléatoire car si le canal débouche même d'une façon invisible sur la paroi du noyau, les gaz s'échapperont dans le métal. Le but de la présente addition est de permettre d'évacuer les gaz emprisonnés dans le corps de noyau de faible diamètre ou de faible épaisseur dans le cadre de la mise en oeuvre du procédé de régulation de coulée objet du brevet principal. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'automatisation d'un cycle de coulée du type basse pression d'un métal dans un moule qui consis-te - à comprimer à l'aide d'un fluide de refoulement le métal en fusion contenu dans un four fermé, - à refouler ainsi le métal liquide dans un moule situé à la partie supérieure du four par l'intermédiaire d'un tube d'injection plongeant dans le four et dé bouchant dans ce moule, - à faire subir au métal un cycle divisé en phases destinées à adapter les caractéristiques de la cou lée aux étapes d'évolution du métal dans le moule, chaque phase étant définie, notamment par des caractéristiques de temps, par des caractéristiques associées à l'état du métal au cours de cette phase, notamment la vi tesse d'élévation du métal et la pression de masselottage, ces caractéristiques étant choi sies de manière à être liées biunivoquement par un coefficient dépendant du niveau du métal dans le four et évoluant en fonction du nombre des coules effectuées, å l'état d'une variable in- tensive unique d'action sur le système, notam ment la pression de refoulement, - à imposer préalablement à la coulée les caractéris tiques jugées idéales pour le cycle d'action, dans lequel procédé on asservit durant la coulée les variations de la variable intensive d'action sur le système à l'établisse ment réel des caractéristiques de variation de l'état du métal choisies pour chaque phase, en tenant compte des phénomènes aléatoires non déterminés accompagnant la coulée, ceci en me surant en cours de coulée ledit coefficient de dépendance avec le niveau initial du métal, ledit procédé étant caractérisé en ce que dans, le cas où il y a des noyaux de faible diamètre ou de faible épaisseur - on établit dans les moules au moins un canal continu entre l'extrémité du noyau et l'extérieur du moule, et - on dépressurise en cours de coulée et par l'intermé diaire dudit canal les gaz emprisonnés dans le corps du noyau. La figure 1 annexée illustre une telle application. Sur cette figure 1, le moule 1 est dans le coffre de coulée 2 sur la machine de coulée sous basse-pression 3. L'empreinte 4 a remplir de métal comporte un noyau 5 qui repose sur le noyau inférieur 6 par ses deux portées 7 et 8. L'injection d'air 9 dans le four étanche 10 permet de faire monter le métal 11 dans l'empreinte par l'intermédiaire du tube 12. Sur la partie inférieure 13 de la portée 8 est ménagée une petite lame d'air de faible épaisseur d'où part le tube 14 constitué par un tube de nylon tressé non récupérable ou mieux par un tube métallique récupérable si on opère ultérieurement avec décochage thermique. Il débouche dans le collecteur 15 d'où part le tube 16 également en nylon ou en métal. Ce tube 16 est relié par une tuyauterie souple au vase fermé antiretour 17, d'où part la tuyauterie 18 vers la vanne pilotée 19 laquelle, par le conduit 20, est reliée à la cuve 21. Celleci, de capacité adaptée aux opérations 3 effectuer, est maintenue sous vide par le groupe de pompage 22. Dans le vase 17 est le capteur de pression 23. Des moyens sont prévus et notamment le câble 23' (pour transmettre au pilote électronique 24, conforme au brevet principal NO 8200115, des indications de pression et pour lui permettre d'effectuer un pilotage de la dépression sur la portée 8 du noyau 5 au fur et a mesure de l'avancement du métal. Ces moyens sont de même type que ceux décrits dans le brevet principal NO 8200115 et utilisés pour asservir la pression de refoulement du métal ou la dépression sur certaines parties de la cavité de l'empreinte. On exerce donc de ce fait une dépression à vitesse programmée sur le corps du noyau à partir d'un instant déterminé, afin d'évacuer les gaz. Cette dépression peut être programmée en fonction des variations de la pression de gaz dans le noyau. En effet, la paramètres de cette dépression et, en particulier, le temps de déclenchement, l'intensité de la dd- pression avant enveloppement du noyau, l'intensité après enveloppement du noyau, sont liés aux autres paramètres de l'écou- lement du métal (pression sur le métal et dépression sur l'empreinte). Une électrode 25 est mise en place dans certains cas pour remplir le rôle de capteur de présence et initier la phase de dépression sur le noyau qui sera dirigée par le pilote. En phase série,25 n'existe pas et les déclenchements s'effectuent par des temps mémorisés dans le pilote. REVENDICATIONS 1. Procédé d'automatisation d'un cycle de coulée du type à basse pression d'un métal dans un moule qui consiste - a comprimer a l'aide d'un fluide de refoulement le métal en fusion contenu dans un four fermé, - à refouler ainsi le métal liquide dans un moule si tué à la partie supérieure du four par l'intermédi aire d'un tube d'injection plongeant dans le four et débouchant dans ce moule, - a faire subir au métal un cycle divisé en phases des tinées à adapter les caractéristiques de la coulée aux étapes d'évolution du métal dans le moule,chaque phase étant définie, notamment . par des caractéristiques de temps, . par des caractéristiques associées à l'état du métal au cours de cette phase, notamment la vi tesse d'élévation du métal et la pression de masselottage, ces caractéristiques étant choi sies de manière à être liées biunivoquement par un coefficient dépendant du niveau du métal dans le four et évoluant en fonction du nombre de cou lées effectuées, à l'état d'une variable inten sive unique d'action sur le système, notamment la pression de refoulement, - à imposer préalablement à la coulee les caractéris tiques jugées idéales pour le cycle d'action, dans lequel procédé on asservit . durant la coulée les variations de la variable intensive d'action sur le système a l'établisse ment réel des caractéristiques de variation de l'état du métal choisies pour chaque phase, . en tenant compte des phénomènes aléatoires non déterminés accompagnant la coulée, ceci en me surant en cours de coulée ledit coefficient de dépendance avec le niveau initial du métal, ledit procédé étant caractérisé en ce que, dans le cas où il y y a des noyaux de faible diamètre ou épaisseur - on établit dans les moules au moins un canal continu (14,15,16) entre l'extrémité (8) du noyau (5) et l'ex térieur du moule (1), et - on dépressurise en cours de coulée et par l'intermé diaire dudit canal (14,15,16) les gaz emprisonnés dans le corps du noyau (5). 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la dépressurisation est effectuée selon une loi qui tient compte de la pression de gaz à l'intérieur dudit noyau (5). o o