Brevet FR2540015A1 — publié le 19840803

Procédé de moulage à la cire perdue et éléments pour sa mise en oeuvre. La présente invention concerne le moulage d'objets en métal selon le procédé dit à la cire perdue. Selon la technique connue, les objets à mouler en métal sont moulés en cire spéciale avec une tige partant du moulage en cire et destinée à réserver le canal de coulée; les moulages en cire à mouler en une même coulée sont fixés sur un noyau cylindrique en cire en soudant l'extrémité de la tige sur la surface du noyau, la tige étant disposée obliquement et les modèles répartis tout autour du noyau pour former un "arbre" ou une grappe; la grappe est placée dans un cylindre et noyée dans un plâtre liquide déversé dans ce cylindre; après prise du plâtre, on place le cylindre dans un four avec les tiges des objets inclinées vers le bas et on chauffe l'ensemble pour faire fondre la cire qui s'écoule et sécher le plâtre constituant le moule.On coule le métal dans ce moule renversé et, après refroidissement et destruction du moule en plâtre, on individualise les objets en coupant à la pince les tiges de métal les réunissant au noyau puis on meule les carottes de coulée ou parties restantes des tiges. Ce procédé de coulée comporte plusieurs opérations manuelles qui sont délicates. Ce sont la fixation des moulages en cire par soudage sur le noyau et la séparation des objets moulés de la grappe. La présente invention résulte de l'observation que les températures de séchage du moule en plâtre et la pression d'injection du métal de coulée rendent inutile la disposition inclinée des canaux de coulée. Elle a également pour but d'accrottre le nombre d'objets susceptibles d'être coulés en une seule opération, de supprimer les opérations manuelles délicates et de réduire les bulles d'air sur la surface des objets moulés. Le procédé conforme à l'invention est caractérisé en ce que: on moule en cire spéciale des bagues embottables pour former un empilage, ces bagues présentant des forages radiaux; on moule en cire spéciale les modèles d'objets avec une tige solidaire se terminant par un téton cylindrique au diamètre des forages des bagues; on empile un certain nombre de bagues, avec une embase conique à la base de l'empilage, et monte la grappe en engageant les tétons cylindriques des modèles dans les forages des bagues; on place la grappe dans un cylindre, coule le plâtre, chauffe à très haute température pour éliminer la cire et réaliser le moule en plâtre et coule le métal sous pression dans le moule ainsi obtenu. Les tiges des modèles en cire étant perpendiculaires à l'axe, le dégrappage des objets moulés peut se faire mécaniquement notamment avec une fraise en cloche venant couper les carottes de coulée résultant de ces tiges entre les objets moulés et la carotte cylindrique principale centrale, par exemple une fraise en cloche dont le diamètre-intérieur est légèrement supérieur au diamètre extérieur des bagues. Le dégrappage peut être effectué avec les objets enrobés dans la masse de plâtre. Suivant le volume et la forme- des objets à mouler les tiges peuvent avoir toutes la même longueur mais, pour permettre une plus grande densité d'objets moulés dans le cylindre, les tiges peuvent être de longueurs différentes pour pouvoir placer deux couronnes d'objets dans une même section. I1 est également possible, dans le cas d'objets plats montés avec leur plan principal vertical, de placer des bagues d'écartement entre celles présentant des forages radiaux et de décaler angulairement les plans radiaux des forages radiaux entre les bagues à forages radiaux successifs. Dans le cas ou toutes les tiges sont de meme longueur, il est possible de réaliser le dégrappage avec une fraise qui coupe les tiges tangentiellement aux objets moulés, ce qui peut simplifier le travail de finitipn. Du fait de la disposition des cavités de moulage à la périphérie de bagues qui peuvent avoir un assez grand diamètre, le volume dlensemble du moule en plâtre est plus important que dans le procédé antérieur. Pour obtenir néanmoins un très bon séchage du plâtre et faciliter le dégazage et selon une caractéristique de l'invention, le cylindre en acier inoxydable réfractaire servant à' la coulée du moulé en plâtre autour de la grappe en cire est ajouré. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'un mode de réalisation faite ci-après avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels La figure 1 est une vue en élévation avec demi coupe d'une partie d'un empilage de bagues em boitables conforme à l'invention; la figure 2 est une vue en demi-coupe des bagues avec des modèles en cire en position, la figure 3 est une vue en coupe horizontale d'un cylindre. de maintien du moule avec la grappe en position, représentée partiellement; la figure 4 est une vue en élévation du cylindre de figure 3 et la figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'une fraise de dégrappage. Dans les dessins, la référence 1 désigne une bague en cire spéciale qui comporte un cercle périphérique 2 et un cercle interne 3, la surface interne du cercle 2 et la surface externe d'un cercle 3 étant tronconiques avec un angle au sommet de, par exemple 30, pour qu'elles puissent s'emboîter en formant un empilage comme représenté à la figure 1. Certaines des bagues présentent, dans leur cercle périphérique 2, des forages radiaux 4 régulièrement espacés. L'empilage est assemblé sur une embase 5 qui comporte un cercle périphérique 6 analogue aux cercles 2 pour emboîter le cercle interne 3 de la bague inférieure et, sur l'autre face opposée à la pile, une partie conique 7 destinée à réserver dans le moule en plâtre le raccordement de l'ajutage de la machine à injecter sous pression. L'objet à mouler 8 représenté à titre d'exemple purement illustratif est une boucle ayant un corps plat avec une lumière 9 et un crochet 10. Comme habituellement les modèles sont moulés en cire spéciale et présentent sur leur périphérie une tige 11 et un embout 12 au diamètre des forages 4 des bagues. Comme illustré dans les fi-gures 2 et 3 la grappe est formée en engageant les embouts 12 dans les forages 4 des bagues de l'empilage. Selon la forme de l'objet à mouler la disposition des modèles en cire et l'écartement entre les bagues présentant des forages radiaux 4 peuvent être totalement différents de ceux représentés et ils sont choisis dans chaque cas pour avoir une densité maximale de cavités de moulage dans le moule en plâtre termine. Le moule en plâtre est réalisé en plaçant la grappe ou arbre constitué par l'empilage des bagues 1, avec l'embase 5 et les modèles en cire 8 dans un cylindre en acier inoxydable 13 percé d'orifices 14. Ce cylindre est muni de viroles de fermeture d'extrémité, non représentées, pour le raccordement et la fixation du cylindre et du moule formé à l'intérieur sur les machines de moulage. La grappe étant mise en place dans le cylindre 13, lui-même placé dans un cylindre périphérique lisse fermant les orifices 14 on coule le plâtre puis lorsque celui-ci a fait prise on enlève le cylindre périphérique lisse et procéde, comme habituellement à un séchage à haute température qui fait fondre et décompose la cire pour laisser un moule en plâtre très sec, l'évacuation de l'eau étant favorisée par les orifices 14 du cylindre 13. On moule alors sous pression de la manière usuelle, le métal fondu étant amené par la chambre cylindrique réservée par les bagues 1 et par les canaux de coulée réservés par les tiges 11, dans les cavités correspondant aux objets 8. Pour le dégrappage ou séparation des objets moulés de la carotte cylindrique creuse, on utilise une fraise telle que représentée en coupe à la figure 5. Cette fraise comporte une queue 15 tronconique pour le montage sur la tête d'une perceuse, un corps en cloche 16 dont le diamètre interne est légèrement supérieur au diamètre extérieur des bagues 1 et une lame 17. Cette fraise permet de sectionner les carottes de coulée formées dans les réserves des tiges 11 entre la carotte cylindrique centrale et les objets moulés. Ce dégrappage peut être effectué avant ou après destruction du moule en plâtre. Revendications 1. Un procédé de moulage à la cire perdue dans lequel on réalise en cire spéciale une grappe de modèles de l'objet à mouler réunis par une tige à un fût central, on place la grappe dans un cylindre, coule le plâtre, chauffe à très haute température pour réaliser le moule en plâtre et coule le métal sous pression dans le moule ainsi obtenu, caractérisé en ce que on moule en cire spéciale des bagues emboitables- (1) pour former un empilage, ces bagues présentant des forages radiaux (4); on moule en cire spéciale les modèles d'objets (8) avec une tige solidaire (11) se terminant par un téton cylindrique (12) au diamètre des forages des bagues et on empile un certain nombre de bagues, avec une embase conique (5) à la base de l'empilage, et monte la grappe en engageant les tétons cylindriques (12) des modèles dans les forages (4) des bagues (1); puis utilise la grappe ainsi constituée pour la réalisation du moule en plâtre. 2. Un procédé de moulage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dégrappage des objets moulés est effectué mécaniquement avec une fraise en cloche (15 à 17) venant couper les carottes de coulée entre les objets moulés et la carotte cylindrique principale centrale. 3. Un procédé de moulage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise comme cylindre périphérique entourant le moule en plâtre pendant les opérations de séchage et de coulée, un cylindre ajouré. 4. Les éléments nécessaires à la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 ci-dessus, caractérisés en ce qutiD comportent: des bagues en cire spéciale 1 empilables avec emboîtement dont certaines au moins comportent des perçages radiaux (4) régulièrement espacés et des modèles en cire (8) comportant une tige 11 en saillie latéralement, cette tige se terminant par un embout (12) au diamètre des perçages radiaux 4 des bagues.