METHOD OF PRODUCING PIECES OF ALUMINIUM OR ALUMINIUM ALLOY

Abstract: 1. A method consisting to cast aluminium or an aluminium alloy in a mould to obtain a piece of metal as soon as the solidification is completed which is sufficiently rigid, characterized in that the piece still in hot condition is stripped immediately after the casting and placed between two chilling moulds of a die defining an imprint the size of which is slightly smaller than the size of the mould, the two chilling moulds of the die being then tightly pulled against one another in order to exert on the cast piece placed between the chilling moulds a combined action of core pressing and of superficial hammering.

Description: La presente invention est relative à un procéie et à un dispositif nouveaux, pour fabriquer des pièces en aluminium, ou en alliage t'aluminium coulé. On connaît iivers procédés pour fabriquer tes pièces en aluminium, ou en alliage léger. L'un tes procécés connus consiste à les fabriquer par matriçage, ou par forgeage, ce qui présente l'avantage te leur conférer à coeur une structure métallographique correspondant à des performances mécaniques élevées. Un autre procécé connu consiste à fabriquer les pièces par moulage à la cire, perdue, notamment lorsqu'on veut réaliser tes pièces possédant tes dimensions géométriques précises, et un état de surface t'une excellente finition. Ces procédés connus présentent tous l'inconvénient de nécessiter un outillage compliqué, et te conduire à un prix te revient élevé. Un autre procédé connu, économiquement très avantageux, consiste à fabriquer les pièces par coulée. Malheureusement, la qualité des pièces coulées selon les procédés traditionnels est inférieure aux qualités obtenues par les procédés précédents en ce qui concerne la résistance mécanique et le respect les tolérances géométriques. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvé nient s, en utilisant un procécé te coulée perfectionnée, permettant te fabriquer des pièces t'aluminius ou t'alliage léger possédant tes performances meilleures que celles obtenues par un procécé classique. Le procécé selon l'invention consiste à couler te l'aluminium ou un alliage d'aluminium, dans un moule, pour obtenir dès la fin te la solidification, une pièce métallique suffisamment rigide, et il est ca caractérisé en ce qu'aussitôt après la coulée, on démoule la pièce encore chauve, et on la place entre les toux coquilles te la matrice définissant une empreinte te dimensions légèrement inférieures à celles tu moule, les deux coquilles de la matrice étant alors fortement pressées l'une contre l'autre, pour exercer sur la pièce coulée, de part et t'autre te laquelle elle se trouve, un effet combiné te pressage à coeur, et de corroyage superficiel. Suivant une autre caractéristique te l'invention, la temperature à coeur de la pie ce remoulée est encore comprise entre 4000 et 5000 degrés centigrates au moment du pressage entre les coquilles de la matrice. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les deux coquilles te la matrice sont montées tans une presse, par exemple à excentrique, qui soumet la pièce à une percussion ou à un pressage ou à un pressage entre les deux coquilles de la matrice. Suivant une caractéristique supplémentare de 1 invention, le moulage de la piece s'effectue par basculement à quatre-vingt-dix degrés, ou cent-quatre vingts degrés, dans une coquille, ce qui permet d'obtenir un remplissage tranquille, sans oxydation, ni bouillonnement. A titre d'exemple non limitatif, on va maintenant décrire quelques modes d'utilisation possibles du procédé selon l'invention. Exemple numéro 1 on traite un alliage d'aluminium au cuivre, du type connu sous la dénomination commeroiale ÂU5GT Y34. Pour une même pièce, réalisée en cet alliage, on a obtenu le résultat suivait : - limite d'allongement élastique : 8 à 11 % pour une pièce coulée en coquille, selon le procédé traditionnel. 16 à 20 % pour une pièce coulée et matricée selon l'invention - résistance à la rupture : de 340 à 360 MPA (mégapascals) pour une pièce obtenue par coulée classique en coquille. 400 à 450 XPÂ, pour une pièce fabriquée selon l'invention. - essai de fatigue : le temps te tenue des pièces obtenu par le procédé se Ion l'invention est sensiblement le double de celui des pièces obtenues par moulage classique. temple numéro 2 On utilise, cette fois, un alliage d'aluminium au silicium, te type connu sous la dénomination commerciale AS7G 06 Y33. Le résultat obtenu est le suivant : - limite d'allongement élastique : 4 à 6 % pour une pièce coulée par gravité en coquille selon le procédé traditionnel ; 5 à 9 % pour une pince moulée sous pression suivant un autre procédé connu ; 9 à 14 % pour une pièce coulée et pressée selon l'invention ; - resistance à la rupture : de 290 à 320 MPÂ, pour une pièce coulée en coquille ; de 250 à 300 MPA pour une pièce moumée sous pression ; de 320 à 360 MPA pour une pièce coulée et pressée selon l'invention ; - essai de fatiue : le temps te tenue des pièces est sensiblement le double de celui tes pièces obtenues par des procédés connus ; - colt relatif des outillages : la référence de prix 100 affectée à l'outil- lage pour la coulée en coquille, le moulage sous pression de type connu correspond à ua coût de 300, alors que le, pour le procédé coulé -pressé selon l'invention, le coût de l'outillage est seulement de 150. On constate donc que, parmi ces trois procédés, c'est le procédé objet de l'invention qui conduit à l'amortissement d'outillage le plus rapide. Exemple numéro 3 Dans le cas particulier de la fabrication d'une pièce constituée par une manivelle d'un pédalier de bicyclette, le tableau cidessous permet te comparer les résultats des essais mécaniques sur tes pièces fabriquées par le procédé connu de coulée par gravité (colonne de gauche) ou par le procédé coulé -pressé selon l'invention pièce coulée par gravité : pièce coulée et pressée : Résultat : selon l'invention : comparé : : Alliage AS13 Y 30 force de rupture 3660 DaN : 4 000 résistance traction 18 iaN/mn2: 20 : + 10 % allongement 2 à 2,5 % : 3,7 : + 30 Alliage AS10G Y 30 force te rupture 4200 à 4500 : 5 000 à 5 300 résistance traction 22 : 26 : + 20 % allongement 3,3 % : 4 % : + 12 % Alliage AS10G Y 33 force de rupture : 5 420 résistance traction : 27 allongement : 3,8% : Alliage UNIFONT 90 force te rupture 5500 à 5700 : 6 160 résistance traction 28 : 30 : + 15 B0 allongement 2,3 % : 2,8% : + 13 %

Claims: REVENDICATIONS 1 - Procédé consistant à couler de l'aluminium ou unalliage d'aluminium dans un moule , pour obtenir une pièce métallique dès que la solidification est terminée , caractéri- se en ce qu'aussitôt après la coulée , on démoule la pièce encore chaude , et on la place entre les deux coquilles d'une matrice définissant une empreinte de dimensions légèrement inférieures à celles du moule , les deux coquilles de la matrice tant alors fortement pressées l'une contre l'autre pour exercer sun la pièce coulée de part et d' autre de laquelle elle se trouve , un effet combiné de pressage et de corroyage superficiel. 2 - procédé "'suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que la température à coeur de la pièce démoulée est encore comprise entre 400 et 500 degrés centigrades au moment du pressge entre les coquilles de la matrice. 3 - procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que les deux coquilles de la matrice sont montées dans une presse qui soumet la pièce à une percussion ou à un pressage entre les deux coquilles de la matrice. 4 -Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que le moulage de la pièce s'effectue par basculement à 90 degrés , ou à 180 degrés dans une coquille , ce qui permet d'obtenir un remplissage tranquille , sans oxydation , ni bouillonnement , suivant la qualité des pièces à obtenir. 5 - Pièce d' aluminium ou d'alliage d'aluminium , fabriquée par la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisée en ce que , dans la zone superficielle , elle présente un effet de corroyage qui améliore sa résistance à la corrosion et sa résistance à l'usure , tout en présentant un excellent aspect fini.

Inventors: DI SERIO, THOMAS
Applicants: DI SERIO, THOMAS
Application year: 1983
Main classification: B22D15
IPC codes: B22D31, B21J5, B22D27