Brevet FR2700343A1 — publié le 19940713

PROCÉDE DE FABRICATION D'ARTICLES EN ALLIAGE ZN-AL-CU PAR COULÉE CENTRIFUGE OU COULEE SOUS PRESSION La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'articles en un alliage à base de zinc contenant de l'aluminium et du cuivre par coulée centrifuge dans un moule en caoutchouc ou par coulée sous pression dans un moule métallique. Un procédé de fabrication d'articles en un alliage à base de zinc contenant de l'aluminium et du cuivre par coulée contrifuge de cet alliage dans un moule en caoutchouc est décrit dans l'article "Rubber-mold spin-casting for low-cost prototype or production parts" par L.S. Schaer, Machine Design, 20 janvier 1977, p. 113117. Ce procédé connu fait usage soit d'un alliage à 3,5% d'Al et 3,5% de Cu, reste Zn, appelé "Formalloy", soit d'un alliage à 11% d'Al et 1% de Cu, reste Zn, appele "ILZRO-12" (tous les pourcentages donnés dans la présente demande de brevet sont des % en poids). Formalloy et ILZRO-12 presentent un intervalle de solidification de respectivement 380-3900C et 380-4320C et ils sont coulés respectivment à 393-4270C et 440-4680C. Formalloy présente l'inconvénient que sa solidification démarre par la formation de dendrites ou basaltes : ceux-ci sont susceptibles d'entraver la circulation de la coulée dans la cavité de moulage et risquent donc de provoquer des défauts de coulée. ILZRO-12 de son côté requiert une température de coulée d'au moins 4400C, ce qui induit une détérioration accélérée du caoutchouc de silicone dont le moule est fait. Un procédé de fabrication d'articles en un alliage à base de zinc contenant de l'aluminium et du cuivre par coulée sous pression de cet alliage dans un moule métallique est décrit dans le document "Les alliages de zinc de fonderie. Un facteur de progrès : les alliages Zamac", Centre Technique du Zinc, PUBLIMAC, 92600, Asnières, Novembre 1972. Ce procédé connu utilise un alliage à 3,9-4,3% d'Al, 0,75-1,25% de Cu et 0,03-0,06 % de Mg, reste Zn, appelé Zamak 5. Zamak 5 présente, tout comme Formalloy, une structure de coulée à tendance dendritique ou basaltique. Le but de la présente invention est de procurer un procédé tel que défini ci-dessus, qui permet d'éviter les inconvenients des procédés connus. A cet effet, selon l'invention l'alliage contient 5,0-9,0% d'Al, 2,8-4,8% de Cu et éventuellement 0,001-0,005% de Ni et/ou de Be, le reste étant du zinc, par exemple du zinc électrolytique, et les impuretés qui sont inévitablement présentes dans les métaux précités. En effet, il a été trouvé qu'un tel alliage présente une structure de coulée à grains fins et qu'il peut être coulé en dessous de 4400C. Le fait que l'alliage peut être coulé en dessous de 4400C est particulièrement important pour la coulée centrifuge. La teneur en Cu ne peut pas être inférieure à 2,8% et supérieure à 4,8% ; autrement, on risque de produire une structure à tendance dendritique ou basaltique. Une teneur d'Al de moins de 5,0% produit également une structure dendritique ou basaltique, tandis qu'une teneur d'Al de plus de 9,0% amène la température de coulée aux environs de 440au. L'alliage Zn-Al-Cu présente une excellente fluidité ; au besoin celle-ci pourrait encore être améliorée légèrement en ajoutant à l'alliage 0,001-0,005% de Ni et/ou de Be. Lorsqu'on coule l'alliage sous pression, il est particulièrement avantageux de faire appel à une machine de moulage sous pression à chambre chaude. On utilise avantageusement un alliage à 6,0-8,0% d'Al et 3,24,3% de Cu et, de préférence, un alliage ayant la composition eutectique : 7,0% d'Al ; 3,8% de Cu et 89,2% de Zn. Le point de fusion de cette composition eutectique est de 3770C. I1 est évident que, pour tirer le maximum de profit du procédé de la présente invention, il convient que l'on effectue la coulée à une température qui dépasse le moins possible, par exemple de 5-300C, la température du liquides de l'alliage ou le point de fusion dans le cas de la composition eutectique. Le procédé de l'invention est particulièrement utile pour la fabrication de voitures miniatures par coulée sous pression. Revendications 1. Procédé de fabrication d'articles en un alliage à base de zinc contenant de l'aluminium et du cuivre par coulée centrifuge dans un moule en caoutchouc ou par coulée sous pression dans un moule métallique, caractérisé en ce que l'alliage contient 5,0-9,0% d'Al, 2,8-4,8% de Cu et éventuellement 0,001-0,005% de Ni et/ou de Be, le reste étant du zinc et les impuretés qui sont inévitablement présentes dans les métaux précités. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue la coulée sous pression de l'alliage dans une machine à chambre chaude. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2,caractérisé en ce que l'alliage contient 6,0-8,0% d'Al et 3,2-4,3% de Cu. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'alliage contient environ 7,0% d'Al et 3,8% de Cu. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'alliage est constitué de 89,2% de Zn, 7% d'Al et 3,8% de Cu. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1-5, caractérisé en ce qu'on coule l'alliage à une température qui dépasse de 5 à 300C la température de son liquidas.