Brevet FR2653362A1 — publié le 19910426

La présente invention concerne le moulage d'objets en alliage léger sous basse pression, du genre où, à chaque opération de moulage, on propulse du métal à l'état liquide d'un creuset au travers d'un tube plongeur imnergé verticalement dans ledit métal de creuset jusqu'à un moule surplombant ledit creuset formé d'une empreinte inférieure fixe à passage de fond comnuniquant avec l'extrémité supérieure dudit tube plongeur et d'une empreinte supérieure montée sur un support mobile déplaçable verticalement, depuis une position basse de moulage où ladite empreinte supérieure coopère à fermeture avec 1' enpreinte inférieure, jusqu'à une position haute de dégagement de la pièce moulée. Ce procédé de moulage d'alliages Iégers génère la formation d'oxydes à la surface du métal dans le creuset. Les oxydes formés à la surface du métal hors tube plongeur ne sont pas entraînés dans le métal coulé tant que le niveau du creuset est suffisamment haut. Au contraire, les oxydes formés dans le tube plongeur luizmême sont nécessairement entraînés dans le métal coulé et sont source de défauts. L'objet de la présente invention est de supprimer cet inconvénient et cet objectif de l'invention est atteint en ce que lors de chaque phase de remontée de l'empreinte supérieure à la position de démoulage, on procède au déversement dans l'intérieur du dit tube plongeur d'une quantité dosée de gaz neutre liquéfié. De la sorte, le liquide cryogénique se vaporise et assure l'inertage de l'intérieur du tube plongeur, la génération de gaz neutre se -faisant à partir du liquide cryogénique surnageant à la surface du métal liquide dans la section du tube plongeur. A la fin de la vaporisation, compte tenu de la densité du gaz vaporisé et la faible surface d'échange du tube plongeur avec l'air contraint dans le tube plongeur, l'inertage est maintenu durant quelques dizaines de secondes et le métal ne sera jamais au contact de l'air. Expérimentalement, la quantité de liquide cryogénique est déterminée en tenant coopte des temps de cycle de coulée et l'on peut estimer que pour un tube de diamètre de 40 imi intérieur et un temps d'ouverture de une minute, 35 am3 de gaz neutre liquéfié, de préférence de l'argon qui est le plus lourd, sont suffisants pour assurer un inertage efficace. L'invention concerne également une installation d'objets en alliage léger sous basse pression, du genre comprenant une machine de moulage à moule formé d'une double empreinte, dont une empreinte inférieure solidaire d'un creuset de réserve de métal liquide équipé d'un tube plongeur vertical avec lequel ladite empreinte inférieure communique par un passage de fond, et une empreinte supérieure solidaire d'un bâti-support mobile déplaçable verticalement depuis une position basse de moulage où ladite empreinte supérieure coopère à fermeture avec l'empreinte inférieure jusqu'à une position haute de dégagement de la pièce moulée et cette installation se caractérise par un équipement de délivrance d'une quantité dosée de gaz neutre liquéfié dans le tube plongeur actionne lors d'un dégagement vers le haut de l'empreinte supérieure. Selon une forme de réalisation, l'équipement de délivrance d'une quantité dosée de gaz neutre, liquéfié dans le tube plongeur incorpore un pot dégazeur de gaz neutre, un moyen de dosage, et une conduite déplaçable d'une position écartée de la machine de moulage à une position d'interposition entre empreintes supérieure et inférieure, avec un débouché de conduite en alignement de surplomb avec le tube plongeur et de préférence, la conduite de délivrance de la quantité dosée de gaz neutre liquéfié est montée à rotation autour d'un axe de rotation vertical excentré par rapport à la machine de moulage. Ainsi, pour assurer cette alimentation discontinue, mais d'une valeur contrôlée, on dispose d'un liquide franc, c'est-à-dire en équilibre à la pression atmosphérique pour que l'écoulement ne soit pas perturbé par l'échappement d'une phase vapeur. Le liquide cryogénique venant d'un réservoir basse pression est dégazé dans un pot dégazeur, où il se met en équilibre à la pression atmosphérique. Son soutirage vers la capacité-tampon de dosage est contrôlé par une électrovanne dont le temps d'ouverture est comnandé par une minuterie. La quantité de gaz neutre, par exemple argon introduite dans la capacité-tampon est ainsi contrôlée. Cette capacité-tampon présente un volume adapté à la quantité d'argon à délivrer et a, par exemple, un revêtement intérieur en matériau isolant à faible inertie thermique tel polysthyrène expansé. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui suit à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels les figures 1, 2 et 3 montrent trois phases d'une opération de moulage, l'équipement de délivrance de gaz neutre liquéfié étant seulement représenté à la figure 3. En se référant au dessin, une machine de moulage 1 comporte un creuset 2 placé à demeure dans un bâti bas 3 avec des moyens d'alimentation en métal liquide et éventuellement de chauffe pour maintien en température (non représentés). Le bâti bas 3 est surplombé d'un bâti haut 4 monté à coulissement vertical le long de montants verticaux 5 solidaires du bâti bas 3. Le creuset 2 du bâti bas 3 est équipé d'un tube plongeur 6 aboutissant près du fond du creuset 2, et s'élevant largement vers le haut au travers d'une traverse de bâti 7 pour aboutir dans un passage de fond 14 d'une empreinte inférieure 9. Des moyens non représentés permettent de pressuriser l'atmosphère surplombant le creuset 2, à l'exclusion du tube plongeur 6, de façon à assurer une propulsion du métal liquide 10 au travers du tube plongeur 6. Le bâti haut 4 porte l'empreinte supérieure 11 adapté à coopérer à fermeture, en position basse du bâti haut 4, avec l'empreinte inférieure 9, de façon à former une cavité de moulage d'un objet 12. Des poussoirs coulissants 13 permettent de dégager l'objet moulé 12 en position haute du bâti haut 4. Latéralement à la machine de moulage qui vient d'être décrite succinctement est placé un équipement de délivrance d'une quantité dosée de gaz neutre liquéfié au travers du débouché haut 14 du tube plongeur 6 (voir figure 3). Cet équipement comprend un pot dégazeur de gaz neutre liquéfié 21 à pression atmosphérique grâce à un évent 22, qui est alimenté par une conduite 23 à partir d'un réservoir non représenté. Une conduite de soutirage 24 à électrovanne 25 débouche dans une capacité doseuse 26 équipée d'une conduite distributrice basse rigide 27 montée à rotation autour d'un axe vertical 28 et équipé d'une électrovanne de vidange 29 et se terminant, dans la position montée du bâti haut 4, par un bec verseur 30 directement à l'aplomb du tube plongeur 6, et au contraire, le reste du temps, se dégageant latéralement, carme indiqué en pointillé, pour permettre aux différentes phases de moulage de se dérouler correctement. REVENDICArIGNS 1. Procédé de moulage d'objets en alliage léger sous basse pression, du genre où, à chaque opération de moulage, on propulse du métal à ltétat liquide d'un creuset au travers d'un tube plongeur immergé verticalement dans ledit métal de creuset jusqu'à un moule surplombant ledit creuset formé d'une empreinte inférieure fixe à passage de fond comnuniquant avec l'extrémité supérieure dudit tube plongeur et d'une empreinte supérieure montée sur un support mobile déplaçable verticalement, depuis une position basse de moulage où ladite empreinte supérieure coopère à fermeture avec l'empreinte inférieure, jusqu'à une position haute de dégagement de la pièce moulée, caractérisé en ce que, lors de chaque phase de remontée de l'empreinte supérieure à la position de démoulage, on procède au déversement dans l'intérieur du dit tube plongeur d'une quantité dosée de gaz neutre liquéfié. 2. Procédé de moulage d'objets en alliage léger, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité dosée de gaz neutre liquéfié est telle que ledit gaz neutre soit complètement vaporisé avant une nouvelle opération de moulage par propulsion de métal liquide au travers dudit tube plongeur. 3. Procédé de moulage d'objets en alliage léger selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le gaz neutre liquéfié est de l'argon. 4. Installation de moulage d'objets en alliage léger sous basse pression, du genre comprenant une machine de moulage (1) à moule formé d'une double empreinte, dont une empreinte inférieure (9) solidaire d'un creuset de réserve de métal liquide (2) équipé d'un tube plongeur vertical (6) avec lequel ladite empreinte inférieure (9) communique par un passage de fond, et une empreinte supérieure (11) solidaire d'un bâti-support mobile (4) déplaçable verticalement depuis une position basse de moulage où ladite empreinte supérieure (11) coopère à fermeture avec l'empreinte inférieure (9) jusqu'à une position haute de dégagement de la pièce moulée, caractérisée par un équipement de délivrance d'une quantité dosée de gaz neutre liquéfié dans le tube plongeur actionné lors d'un dégagement vers le haut de l'empreinte supérieure (11).