Brevet FR2558749A1 — publié le 19850802

255e749 La présente invention a trait à un procédé de moulage à la mousse perdue et, plus particulièrement, à un procédé et à un appareil pour la réalisation d'un noyau en sable dans des parties de modèle de moulage à la mousse qui ne peuvent être complètement remplie par du sable libre. Dans un procédé de moulage à la mousse perdue, le modèle qui façonne dans le sable la cavité de moulage désirée est un modèle en mousse qui se vaporise en entrant en contact avec du métal en fusion, de sorte qu'il n'a pas à être retiré du sable avant le moulage. Puisque le modèle en mousse n'est pas retiré du sable avant le moulage, le châssis de moule n'a pas à être séparable en deux pièces; châssis de dessus et châs- sis de dessous, et le modèle peut avoir une configuration plus compliquée qu'avec les châssis de dessus et de dessous tradi- tionnels. Un procédé de moulage à la mousse perdue comporte les opérations de mise en place du modèle dans le châssis, de tassement du sable autour du modèle et de coulée de métal en fusion dans le modèle en mousse. Le métal en fusion provoque la vaporisation du modèle en mousse et, une fois le métal re- froidi, on retire le moulage du sable. On tasse typiquement le sable autour du modèle en dépo- sant du sable libre dans le châssis de façon qu'il entoure le modèle, puis en faisant vibrer le sable libre pour le tas- ser. Parce que des configurations de modèle compliquées sont rendues possibles par le moulage à la mousse perdue, il est parfois difficile de faire pénétrer le sable libre et de le tasser dans certaines parties du modèle en mousse. Par exem- ple, du sable animé de vibrations ne s'écoule pas facilement en remontant, de sorte qu'il est difficile de le faire péné- trer dans une partie qui s'étend au-dessus de la zone envi- ronnante, telle que concavité de la surface supérieure d'un passage. Si l'on ne parvient pas à tasser complètement le sable dans toutes les parties du modèle en mousse, le moulage façon- né par le modèle ne présente pas la forme désirée. Parmi les méthodes antérieures de tassement de sable dans une partie de passage dans laquelle le sable ne pénètre pas aisément figure le remplissage de tout le passage par un noyau en sable lié. Le sable peut être lié à la résine ou à l'adhé- sif. Une association antérieure de noyaux en sable lié avec des modèles comportait le recours à des modèles en mousse pour supporter de grands noyaux en sable dans des moules en sable lié. Les méthodes antérieures de réalisation d'un noyau en sable lié dans un passage de modèle en mousse comportent le "moussage" de modèles autour de noyaux en sable et la prise de noyaux durcissant à l'air dans des passages des modèles en pousse. Ces méthodes mènent généralement à un noyau en sable relativement grand. Or les grands noyaux en sable ont pour inconvénient de dégager de grandes quantités de gaz lorsqu'ils entrent en con- tact avec du métal en fusion, rendant ainsi le moulage poreux. Ils ont encore pour inconvénient de libérer la résine et/ou l'adhésif dans le sable environnant, ce qui diminue la longé- vité du sable, car ces polluants réduisent l'aptitude du sa- ble à s'écouler. L'attention est attirée sur les brevets des Etats-Unis suivants qui ont trait au domaine de l'invention. Titulaire N de brevet délivré le Hayashi 4 077 458 7 mars 1978 4 281 705 4 276 922 309 381 51 366 L'invention fournit un procédé de préparation au moulage d'un modèle en mousse comportant une partie dans laquelle du sable libre ne pénètre pas facilement lors du tassement de sable autour du modèle. Le procédé comprend l'opération con- sistant à fixer au modèle un noyau en sable lié de façon qu' il occupe seulement la partie du modèle en mousse dans laquel- le le sable ne pénètre pas facilement. Dans une réalisation, on procède à cette fixation en collant le noyau en sable lié au modèle en mousse. L'invention fournit aussi un procédé de préparation au moulage d'un modèle en mousse comportant une partie dans la- quelle du sable libre ne pénètre pas facilement lors du tas- sement du sable autour du modèle, le procédé comprenant les opérations de fixation d'un noyau en sable lié au modèle ef- fectuée en sorte que le noyau en sable lié occupe seulement la partie du modèle en mousse dans laquelle du sable ne pénè- tre pas facilement, de mise en place du modèle en mousse dans un châssis de moule, d'enveloppement du modèle en mousse par du sable et de tassement du sable autour du modèle en mousse et du noyau en sable lié. Dans une réalisation, le noyau en sable lié comporte un moyen qui lui est attaché pour fixer le noyau en sable lié au sable qui est tassé autour du modèle en mousse et du noyau en sable lié, et le procédé comporte encore l'opération de tassement de sable autour du moyen de fixation. L'invention fournit aussi un assemblage de modèle devant servir au moulage de métal en fusion dans du sable, l'assem- blage comprenant un modèle en mousse qui comporte une partie dans laquelle du sable libre ne pénètre pas aisément lors du tassement de sable autour du modèle, et un noyau en sable lié attaché au modèle en mousse de façon à occuper seulement la partie du modèle en mousse dans laquelle du sable ne pénètre pas aisément. Dans une réalisation, le noyau en sable lié est collé au modèle en mousse. Dans une réalisation, le noyau en sable lié comporte un moyen qui lui est attaché pour fixer le noyau en sable lié au sable qui est tassé autour du modèle en mousse et du noyau en sable lié. Dans une réalisation, le moyen de fixation du noyau en sable lié comporte un tenon solidarisé du noyau en sable lié et destiné à pénétrer dans le sable tassé autour du noyau. Une caractéristique principale de l'invention est que celle-ci minimise ld grandeur d'un noyau en sable lié utilisé avec un modèle en mousse. Ceci minimise la quantité de gaz engendrés par le noyau en sable lié lorsqu'il antre en contact avec le métal chaud, réduisant par là la porosité du moulage. Une autre caractéristique principale de l'invention est qu'en minimisant la grandeur du noyau en sable lié, l'inven- tion réduit la quantité de résine et/ou d'adhésif libérée dans le sable environnant, prolongeant par là la longévité du sable. Une autre caractéristique principale de l'invention est qu'en minimisant la grandeur du noyau en sable lié, celle- ci réduit le temps et la quantité de matière nécessaires à la préparation du noyau en sable lié, économisant par là du temps et de l'argent. Une autre caractéristique principale de l'invention est qu'elle prévoit le collage du noyau en sable lié à un modèle en mousse. Une autre caractéristique principale de l'invention est qu'elle prévoie un moyen pour empêcher le noyau en sable lié de se déplacer une fois que le modèle en mousse l'entourant s'est vaporisé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au technicien d'après la description donnée ci- dessous, à titre d'exemple, dépourvu de tout caractère limi- tatif, du mode de réalisation préféré de l'invention, en se référant au dessin annexé sur lequel: - la figure 1 est une vue en coupe droite d'un modèle en mousse mis en place dans un châssis de moule et entouré par du sable, le modèle en mousse présentant une partie dans laquelle du sable ne pénètre pas facilement; - la figure 2 est une vue de dessus du modèle selon la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe droite du modèle en mousse auquel est fixé un noyau en sable lié, le noyau en sable lié étant fixé à la partie dans laquelle le sable ne pénètre pas facilement et comportant un tenon dont il est solidarisé; - la figure 4 est une vue grossie du noyau en sable lié selon la figure 3: - la figure 5 est une vue de dessous du noyau en sable lié selon la figure 4; - la figure 6 est une vue en coupe droite du modèle en mousse et du noyau en sable lié qui lui est fixé, entourés par du sable. La figure 1 représente à titre d'exemple un modèle en mousse 10 mis en place dans un châssis de moule 12 et entouré par du sable, le modèle en mousse 10 présentant une partie 14 dans laquelle du sable animé de vibrations ne pénètre pas facilement. Comme on le voit le mieux sur les figures 1 et 2, cette partie 14 est une concavité de la surface supérieure d'un passage ménagé dans le modèle en mousse 10. Du sable pénètre horizontalement dans le passage pour le remplir en majeure partie mais, parce que le sable ne s'écou- le pas facilement en remontant, il ne pénètre pas dans la partie concave 14 du passage. L'invention fournit un procédé pour la fixation d'un noyau en sable lié à un modèle en mousse en vue du remplis- sage d'une partie du modèle en mousse dans laquelle le sable ne pénètre pas facilement. La figure 3 représente un noyau en sable lié 16 fixé à la partie concave 14 dumodèle en mous- se 10. Dans la réalisation préférée, le noyau en sable lié 16 est collé au modèle en mousse 10, bien qu'il puisse aussi être fixé au modèle 10 par des moyens traditionnels comme, par exemple, emmanchement à force, verrouillage à queue d' aronde ou verrouillage par effet de coin. En fixant le noyau en sable lié 16 au modèle en mousse seulement dans la partie 14 dans laquelle le sable ne pé- nètre pas, on minimise la grandeur du noyau en sable lié 16. Ceci est bénéfique parce que les noyaux en sable lié tendent à émettre des gaz lorsqu'ils entrent en contact avec du mé- tal en fusion, et que ces gaz rendent le moulage poreux. En minimisant la grandeur du noyau en sable lié, on minimise le dégagement de gaz et la porosité résultante du moulage. Le sable constituant le noyau 16 peut être lié, par exemple, à la résine ou à l'adhésif. Des méthodes de façon- nage de noyaux en sable lié sont bien connues dans le métier et on les décrira pas davantage ici. Quand le modèle en mousse 10 et le noyau en sable lié 16 qui lui est attaché sont entourés par du sable tassé et qu'on coule du métal en fusion dans le modèle 10, celui-ci se vaporise et le sable ainsi que le noyau en sable lié 16 confèrent au moulage la forme souhaitéeo Un problème que pose l'utilisation d'un noyau en sable lié dans une partie d'un modèle en mousse est que le noyau en sable lié peut avoir tendance à se déplacer après la vapo- risation du modèle en mousse qui l'entoure. Pour résoudre ce problème, l'invention fournit un moyen 18 attaché au noyau en sable lié 16 pour fixer ce dernier au sable qui est tassé autour du modèle 10 et du noyau 16. Bien qu'on puisse utili- ser à cette fin divers moyens 18 convenables, dans la struc- ture à titre d'exemple sur les figures 3 à 6, ce moyen 16 est constituté par un tenon 20 solidarisé du noyau en sable lié 16 et destiné à pénétrer dans le sable tassé autour du noyau 16. Dans la structure représentée à titre d'exemple, le tenon 20 fait partie intégrante du noyau en sable lié 16, bien qu'il puisse être une pièce rapportée fixée au noyau en sable lié 16. Comme représenté le mieux sur les figures 4 et 5, le tenon 20 s'étend vers l'extérieur à partir de la base du noyau en sable lié 16 et présente des rentrants de façon que le sable tassé autour de lui le fixe en place. On se réfère maintenant au procédé selon l'invention; selon le mode de mise en oeuvre préféré, le procédé comprend la fixation du noyau en sable lié 16 au modèle en mousse 16 opérée en sorte que le noyau 16 occupe seulement la partie 14 du modèle en mousse 10 dans laquelle le sable ne pénètre pas facilement. Le noyau en sable lié 16 fixé au modèle en mousse 10 est représenté sur la figure 3. Selon le mode de mise en oeuvre préféré, le procédé comprend aussi les opérations de mise en place du modèle en mousse 10 dans le châssis de moule 12, d'enveloppement du modèle 10 par du sable et de tassement du sable autour du modèle en mousse 10 et du noyau en sable lié 16. Les opéra- tions de mise en place, d'enveloppement et de tassement sont déjà connues dans le métier et l'on ne les décrira pas davan- tage ici. Une fois ces opérations achevées, le modèle en mousse est prêt pour le moulage. Lorsqu'on coule du métal en fusion dans le modèle en mousse 10, celui-ci se vaporise et l'ensemble du sable tassé et du noyau en sable lié 16 fa- çonnent le moulage désiré. En raison de la faible grandeur du noyau en sable lié 16, il se dégage très peu de gaz lors du contact du métal en fusion avec le noyau en sable lié 16 et la porosité du moulage due au dégagement de gaz est mini- misée. Le noyau en sable lié 16 ne se déplace pas quand le modèle en mousse 10 se vaporise parce que le tenon 20 le fixe au sable tassé environnant. De manière générale, les dispositions décrites se pre- tent à diverses modifications sans sortir, pour autant, du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation au moulage d'un modèle en mousse comportant une partie dans laquelle du sable libre ne pénètre pas aisément lors du tassement de sable autour du modèle, caractérisé en ce qu'il comprend l'opération de fixation au modèle en mousse d'un noyau en sable lié ef- fectuée en sorte que le noyau en sable lié occupe seulement la partie du modèle en mousse dans laquelle du sable ne pé- nètre pas aisément. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on opère ladite fixation en collant le noyau en sable lié au modèle en mousse. 3. Procédé de préparation au moulage d'un modèle en mousse comportant une partie dans laquelle du sable libre ne pénètre pas aisément lors du tassement de sable autour du modèle, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations de fixation d'un noyau en sable lié au modèle en mousse effec- tuée en sorte que le noyau en sable lié occupe seulement la partie du modèle en mousse dans laquelle du sable ne pénètre pas aisément, de mise en place du modèle en mousse dans un châssis de moule, d'enveloppement du modèle en mousse par du sable et de tassement du sable autour du modèle en mousse et du noyau en sable lié. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le noyau en sable lié comporte un moyen qui lui est attaché pour fixer le noyau en sable lié au sable qui est tassé autour du modèle en mousse et du noyau en sable lié, et en ce que le procédé comporte encore l'opération de tas- sement du sable autour du moyen de fixation. 5. Assemblage de modèle devant servir au moulage de métal en fusion dans du sable, caractérisé en ce qu'il com- prend un modèle en mousse (10) comportant une partie (14) dans laquelle du sable libre ne pénètre pas aisément lors de tassement de sable autour du modèle, et un noyau en sable lié (16) attaché au modèle de façon à occuper seulement la partie (14) du modèle en mousse dans laquelle du sable ne pénètre pas facilement. 6. Assemblage selon la revendication 5, caractérisé en ce que le noyau en sable lié (16) est collé au modèle en mousse (10) 7. Assemblage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le noyau en sable lié (16) comporte un moyen (18) qui lui est attaché pour fixer le noyau en sable lié au sable qui est tassé autour du modèle en mousse (10) et du noyau en sable lié (16). 8. Assemblage selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit moyen de fixation du noyau en sable lié comporte un tenon (20) solidarisé du noyau en sable lié et destiné à pénétrer dans le sable tassé autour de ce noyau.