Brevet FR2556995A1 — publié le 19850628

La pressente invention concerne un procédé de moulage sous pression pour métaux légers et leurs alliages, que l'on applique surtout dans la fabrication des pièces moulées sous pression en aluminium, en alliages d'aluminium et en zinc. Dans le procédé de moulage sous pression, on usine des métaux légers en fusion ou leurs alliages au moyen de machines de moulage sous pression pour donner des pieces moulees sous pression correspondantes. L'une des étapes critiques du procédé est alors la séparation entre les pièces formées et le moule de moulage sous pression. C'est pourquoi il est nécessaire, avant d'introduire le métal en fusion dans le moule de moulage sous pression, de traiter ses surfaces d'usinage avec un agent de separation du moule, pour éviter une adhérence de la matière coulée et garantir un bon démoulage des pièces de moulage sous pression. Dans la littérature correspondante, il est décrit une série de procédés dans lesquels on utilise pour le traitement des moules de moulage sous pression des combinaisons de lubrifiants de moule solides, pâteuses ou liquides. On préfère alors les lubrifiants de moule liquides à cause de leurs possibitités d'application favorables. Comme substances lubrifiants de moule, on utilise surtout le graphite, le bisulfure de molybdene ou de tungstène, les poudres de métaux, entr e autres, que l'on met dans les supports correspondants comme les huiles et ;'veau. ou selon les cas leurs mélanges, entre autres. Assurément, il se pose ici le problème . qui n'est pas sans importance, de la répartition homogène des lubrifiants dans le milieu support et de la préparation de dispersions stables de lubrifiants. Il n'a donc pas manque d'essais pour éliminer cet inconvénient. Entre autres on a ajouté à de telles combinaisons de lubrifiants de moule des sels métalliques d'acides carboxyliques aliphatiques et également d'alcools polyvalents. pour d'une part obtenir la stabilisation des lubrifiants de moule dans la dispersion de lubrifiant et d'autre part améliorer les propriétés de glissement des agents de de moulage. 'même l'ajout d'autres additifs et d'autres modifications techniques dans a préparation des agents de séparation du moule ne donne dans l'ensemble aucun résultat satisfaisant. Dans le cas de l'application d'agents lubrifiants de moule solides ou pâteux il n'est pas possible de réaliser un procédé de production automatisé dans ie moulage sous pression de métaux légers et de leurs alliages. L'instabilité des dispersions d'agents lubrifiants de ce type aboutit surtout aux températures de travail élevées et dans les moules de formes complexes à un recouvrement irrégulier des surfaces du moule et ainsi à des difficultés dans le démoulage. Simultanément il se forme, étant donné la teneur en corps non volatils provenant des produits de décomposition de divers supports et additifs sur les surfaces du moule , des résidus indésirables qui aboutissent à des difficultés techniques dans le procédé de moulage sous pression et néce5sit2nt des dépenses notables dans l'entretien des moules. Enfin les surfaces des pièces moulées sous pression aquièrent un aspect irrégulier et l'élimination des résidus nécessite un procédé de lavage intensif des pièces moulées. Les agents lubrifiants de moules contenant de l'huile et de la cire possèdent en outre cet inconvénient que des problèmes notables apparaissent quant à la protection sanitaire, la sécurité du travail et la protection contre l'incendie. L'invention a pour objet de faire cesser autant que possible ou d'éliminer les défauts inhérents à l'état connu de la technique , en par- ticulier les problèmes techniques résultant de combinaisons insuffisantes d'agents lubrifiants dans la réalisation du procédé de moulage sous pression,et de créer les conditions pour une automatisation du procédé de moulage sous pression des métaux lourds et de leurs alliages. L'invention répond au besoin de créer des couches d'agents lubrifiants homogènes, bien adhérentes et pauvres en résidus sur les surfaces d'usinage des moules de moulage sous pression, correspondant aux exigences du procédé de moulage sous pression des métaux lourds et de leurs alliages selon le présent objectif. Selon l'invention ce besoin est satisfait en déposant sur les surfaces d'usinage des moules de moulage sous pression un lubrifiant de moule constitué d'une combinaison de solutions ou dispersions aqueuses d'au moins un carboxylate de métaux du premier groupe principal de la classifica tion périodique des éléments et d'au moins un carboxylate de métaux du second groupe principal de la classification périodique des éléments ou du zinc et d'un système d'alcools bi- et trivalents. Il s'est en outre révélé pratique que les carboxylates se composent des sels de métaux des premier et second groupes principaux de la classification périodique des éléments ou de zinc avec des acides carboxyliques aliphatiques ayant plus de 10 atomes de carbone. En outre il s'est révélé intéressant que le système se compose d'alcools bi- ou trivalents de glycérine et d'un diol, où les éthylèneglycols se sont révélés particulièrement intéressants. Dans le procédé selon l'invention, le lubrifiant de moule est miscible à l'eau dans un rapport quelconque et est déposé de préférence par pulvérisation sur les surfaces d'usinage des moules de moulage sous pression, et l'on produit par la vaporisation d'eau une couche de lubrifiant homogène, bien adhérente et pauvre en résidus. L'invention sera précisée ci-dessous avec quelques exemples de réalisation.: EXEMPLE 1 Pour le moulage sous pression d'aluminium pur on pulvérise sur un moule de moulage sous pression un lubrifiant de composition suivante: Solution de palmitate de potassium à 10% 15 parties Dispersion de stéarate de lithium à 40% 50 Glycérine 10 Monoéthylèneglycol 15 Dilution avec de l'eau 1 : 10 Il se forme une couche de lubrifiant homogène, bien adhérente et claire, qui permet un bon démoulage des pièces moulées sous pression. Les résidus sur le moule de moulage sous pression sont peu importants et faciles à enlever. Les pièces moulées sous pression présentent une bonne qualité de surface. EXEMPLE 2 Pour le moulage sous pression d'un alliage d'aluminium GD AlSi9Cul on pulvérise sur un moule de moulage sous pression en acier la combinaison lubrifiante suivante: Solution d'oléate de sodium à 10% 15 parties Dispersion de stéarate de calcium à 30% 50 Dispersion d'oléate de magnésium à 30% 5 Glycérine 10 Polyéthylèneglycol PM 200 15 Dilution avec de l'eau 1:15 Il se forme une pellicule de lubrifiant claire, uniforme et bien adhérente, qui permet un très bon démoulage des pièces moulées par pression. Les résidus sur le moule de moulage par pression sont peu importants, la qualité de surface des pièces moulées par pression est très bonne. EXEMPLE 3 Pour le moulage sous pression d'un alliage d'aluminium GD AlSi10Mg on utilise pour pulvériser sur le moule de moulage sous pression la combinaison lubrifiante suivante: Solution d'oléate de potassium à 10% 15 parties Dispersion de stéarate de calcium à 50% 50 Glycérine 3 Triglycol 5 Dilution avec de l'eau 1: 20 il se forme une couche de lubrifiant claire, bien adhérente et homogène. Un excellent démoulage des pièces moulées sous pression est garanti même dans un fonctionnement de longue durée. La formation de résidus sur le moule est minimale, les pièces moulées sous pression présentent une surface qualitativement très bonne. EXEMPLE 4 Pour le moulage sous pression de zinc pur on pulvérise sur un moule de moulage sous pression un lubrifiant de moule ayant la composition suivante: Solution de stéarate de sodium à 10% 60 parties Dispersion de myristate de zinc à 40% 20 " Glycérine 5 Butylglycol 10 Dilution avec de l'eau 1: 30 La pellicule de lubrifiant uniforme, claire et bien adhérente garantit un bon démoulage des pièces moulées sous pression. Avec des résidus peu importants et faciles à enlever, les pièces moulées présentent une bonne qualité de surface. REVENDICATIONS î. Procédé de moulage sous pression pour métaux légers et leurs alliages, dans lequel on dépose sur les surfaces d'usinage des moules de moulage sous pression un lubrifiant pour moules, qui contient des sels métalliques d'acides carboxyliques aliphatiques et d'alcools polyvalents, caractérisé en ce qu'on utilise comme lubrifiant de moule une combinaison des solutions ou dispersions aqueuses d'au moins un carboxylate de métaux du 1er groupe principal de la classification périodique des éléments et au moins un carboxylate de métaux du 2ème groupe principal de la classification périodique des éléments ou de zinc et un système composé d'alcools biet trivalents. 2. Procédé de moulage sous pression pour les métaux légers et leurs alliages selon la revendication 1, caractérisé en ce que les carboxylates se composent des sels de métaux des premier et second groupes principaux de la classification périodique des éléments ou de zinc avec des acides carboxyliques aliphatiques ayant plus de 10 atomes de carbone. 3. Procédé de moulage sous pression pour les métaux légers et leurs alliages selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système se compose d'alcools bi- et trivalents de glycérine et d'un diol, de préférence d'un éthylèneglycol. 4. Procédé de moulage sous pression pour les métaux légers et leurs alliages selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le lubrifiant de moule est miscible à l'eau dans un rapport quelconque et est déposé sur les surfaces du moule de préférence par pulvérisation.