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CH277384A - Procédé pour la confection de moules réfractaires. - Google Patents

Procédé pour la confection de moules réfractaires.

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Publication number
CH277384A
CH277384A CH277384DA CH277384A CH 277384 A CH277384 A CH 277384A CH 277384D A CH277384D A CH 277384DA CH 277384 A CH277384 A CH 277384A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
sep
silica
mold
binder
refractory
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Incorporated Aust Laboratories
Original Assignee
Austenal Lab Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Austenal Lab Inc filed Critical Austenal Lab Inc
Publication of CH277384A publication Critical patent/CH277384A/fr

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/18Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents
    • B22C1/183Sols, colloids or hydroxide gels

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Description

  Procédé pour la confection de moules réfractaires.    lia présente invention concerne un pro  cédé de confection de moules     réfractaires,     particulièrement destinés à la coulée de mé  taux et d'alliages à point. de fusion élevé, tels  que l'acier et les aciers inoxydables, ou d'al  liages non ferreux, tels que     l'allia--e        inoxy    da  lle de     cobalt-ehrome,    et d'autres matières à  point de fusion élevé, telles que le platine,  les alliages (le     platine-iridiutn,    de     platine-          rhodium    et les alliages similaires.  



  Quoique le procédé selon .l'invention soit  plus     particulièrement    destiné à la confection  <B>(le</B> moules pour la coulée de dentiers, de par  ties     ott    éléments de dentiers, d'instruments       d'ostéochirurgie,    d'articles de joaillerie et de  dispositifs et instruments similaires, et au       moulage    de précision de pièces     industrielles,     par exemple d'éléments d'engrenages, d'aubes  (le     turbines    et organes similaires, il est bien  entendu qu'il pourrait être appliqué à     d'au-          trc,s        domaines.     



  Pour la coulée d'alliages à point de u  sion élevé, il est nécessaire de choisir des  moules en matières réfractaires appropriées,  capables de résister aux températures de cou  lée des     alliances.        .Tusqu'à        présent,    la silice a  été l'un des constituants réfractaires princi  paux.

   D'autres constituants réfractaires sont  l'alumine, la zircone, la. brique réfractaire à  base (le silice, la brique réfractaire à base de  magnésie, la     magnésie    fondue, et de nom  breuses autres matières déjà connues dans la  technique du moulage à haute     température.       En dehors du choix convenable des consti  tuants réfractaires destinés à la confection  des moules, il importe d'utiliser un liant per  mettant d'agglomérer ces constituants réfrac  taires.  



  On a employé, avec des résultats variables,  certains types de liants, tels que les silicates  organiques et, plus particulièrement, le sili  cate     tétraéthvle    et les silicates organiques  apparentés. Quoique l'emploi .de ces silicates  organiques comme liants de matière réfrac  taire de moulage présente des avantages pour  la coulée de petits     éléments,    il entraîne aussi  certains inconvénients pour la production en  grande série de pièces coulées de haute pré  cision. Pour ces silicates organiques, il est,  par exemple, nécessaire d'utiliser de l'alcool  éthylique, de l'acétone ou un autre solvant  commun destiné à. faire office de diluant.

    Lorsqu'on doit utiliser de grandes quantités  de telles matières de moulage, par exemple  dans la. production en grande série, les ris  ques d'incendie sont considérables. D'autres  inconvénients sont. le prix de revient élevé  de ces silicates organiques et la technique  compliquée pour le traitement des éléments       accessoires    utilisés pour les amener à un état.  dans lequel ils peuvent servir de liants.  



  Le procédé selon l'invention     permet    d'évi  ter l'emploi de matières inflammables et d'une  technique compliquée de composition du  liant et d'utiliser une matière relativement  peu coûteuse,      A cet. effet, ce procédé pour la confection  de moules réfractaires est caractérisé en ce  qu'il consiste à. mélanger une matière     réfrac-          ta-ire    avec un liant comprenant un liquide  non inflammable qui, en son état initial et  avant le mélange avec la matière réfractaire,  contient du silicium dont la presque totalité  est. sous la.

   forme de silice inorganique en sus  pension aqueuse avec une proportion relative  ment faible d'un composé de métal alcalin, à  façonner .le     mélange    pour lui donner la  forme d'un moule, à amorcer la gélification  du liquide, à. sécher le moule de façon à éli  miner l'eau devenue libre et former un gel  hydraté de silice ne     contenant        que    de l'eau  combinée, et à chauffer     le    moule à une tem  pérature suffisamment élevée pour éliminer  cette eau combinée et obtenir ainsi un liant  de silice anhydre qui fixe définitivement les  particules de la matière réfractaire employée.  



  Dans la confection des moules réfrac  taires, il a jusqu'à présent été usuel d'utiliser  une matière réfractaire convenablement pul  vérisée, telle que la silice, l'alumine, la. ma  gnésie,     l'oxyde    de titane, l'oxyde de     béryllium,     la, mellite ou     sillimanite    et la zircone, seule  ou en mélange     inerte    et non fusible dans les  conditions d'utilisation. Ces matières, seules  ou en mélange, seront appelées ci-après        fillers        réfractaires ,    parmi lesquelles la si  lice finement broyée, passant par le tamis de  12 à 46 mailles au  centimètre carré, est, très  appropriée.

   Le filles réfractaire est d'autant  plus approprié à, l'obtention     d'une    surface  parfaitement polie de la pièce coulée qu'il  est plus finement broyé. Le filles peut être  dosé avec des grosseurs de grains différentes,  en vue du choix de l'effet superficiel. Le do  sage des grains de grosseurs     différentes    peut  également servir à l'obtention d'un mélange  se laissant efficacement tasser sous l'action  d'un vibrateur, ou d'un mélange évitant les  fissures par retrait.  



  On applique de préférence un procédé de  vibration pour .le tassement du mélange ré  fractaire     auquel    a été ajoutée une solution  colloïdale de silice. Après avoir mélangé le  constituant réfractaire avec la silice colloïdale.    jusqu'à obtention d'une consistance permet  tant presque la. coulée, on soumet de préfé  rence le     mélange    à.     nue    vibration     appliquée     tout     autour        dü    modèle jusqu'à ce que le  moule soit rempli, et ce dernier est ensuite  de préférence placé sur un deuxième vibra  teur, sur lequel on le maintient     jusqu'à        ;

  l'achèvement    complet du tassement.     Grâce    à  ce procédé de vibration,, la totalité des     bulles     d'air est expulsée et le constituant réfrac  taire peut se     déposer    et se tasser pour former  un moule dense, possédant une densité     telle     au .contact. du modèle qu'il soit possible d'ob  tenir une pièce coulée présentant une surface  extrêmement lisse, avec des détails d'une  extrême finesse.  



  La vibration est     destinée    à produire un  tassement, plutôt qu'une agitation. Dans un  genre de vibration préféré, indiqué à titre  d'exemple,     cn    soumet la matière à l'action  d'un premier vibrateur jusqu'à ce qu'elle     soit     tassée et     jusqu'à    ce que la majeure partie de  l'air soit     expulsée.    Le deuxième vibrateur  produit une vibration verticale de faible  amplitude qui est, prolongée     jusqu'à    la fin du  tassement.

   De préférence, cette dernière     vi-          br        ation    est prolongée     jusqu'à    ce que la tota  lité de l'air soit éliminée et jusqu'au moment  où aucun     liquide    n'apparaît plus à la surface.  



  Il est également usuel d'utiliser des liants  pour que -le filles réfractaire se maintienne  sous la forme suivant. laquelle il a été moulé.  Le choix du genre et de la, quantité du     filles     et le choix     .du        genre    et de la     quantité    du  liquide utilisé avec ce filles ont une influence  sur la précision     chi    moulage.  



  On peut utiliser la silice comme matière  de revêtement ou comme agglomérant du  filles réfractaire,     qui    peut lui-même être  constitué ou non par de la silice.     Mais,    étant  donné que la silice est en soi une     matière    ré  fractaire     insoluble,    on emploie une suspen  sion liquide de silice sous une forme appro  priée. La. silice (par exemple le gel de silice)  est bien connue avec des degrés variables  d'hydratation et sous des formes différentes,  par exemple sous la     forme    d'un solide sec,  d'un gel colloïdal aqueux, d'une solution col-           loïdale    aqueuse, d'un bel colloïdal à L'alcool.

         éthylique,    d'une solution colloïdale à     l'aleool          éthylique,    d'un bel     organo-colloïdal    et d'une  solution     organo-colloïdale.    Sous une de ces  formes, la silice est dispersée dans l'eau ou  dans     lite    autre liquide et peut être diluée  comme une véritable solution avec un liquide  qui peut être celui qui a servi à la mise en  suspension, ou avec d'autres     liquides    appro  priés. Une propriété de ces solutions consiste  en ce qu'elles se laissent facilement. transfor  mer en gel par une perte de liquide ou par  un changement de la composition.

   Au cours  de la     gélification,    les particules     s'agglomèrent     et forment un liant.  



  En utilisant un filles     réfractaire    et une  solution de silice de ce genre en quantité suf  fisante pour former un mélange approprié  permettant le moulage, et en amorçant en  suite la     gélification,    on obtient un moule soli  difié à contours très nets. Ce moule est en  suite séché en vue de l'élimination de l'eau  ou d'un autre liquide introduit avec la solu  tion. Au cours du séchage d'un moule con  fectionné avec un colloïde aqueux, la silice  peut rester sous la forme d'un gel hydraté.  L'eau du     gel    peut être éliminée par la cha  leur dans une proportion qui est fonction de  la température appliquée. Le gel hydraté de  silice a une grande affinité pour l'eau.

   Si  l'on     augmente    la température à laquelle il est  soumis, l'eau est éliminée de telle manière que  le produit, obtenu à, 150  C soit constitué par  de la silice de formule     SiO2.     



       lie    terme  silice  utilisé dans cette des  cription désigne toujours la forme anhydre       SiO2,    aussi bien que toute forme hydratée et       notamment    l'acide     silicique        Si(Ol=I)l.     



       F:n    conséquence, les moules ainsi consti  tués pour contenir de la     silice    hydratée ne  sont ni achevés ni stables avec un liant de  silice réfractaire tant     qu'ils    n'ont pas été  exposés à une température d'environ     1:50         C.     Avant. l'emploi des     moules    ainsi séchés à' l'air,  pour la coulée de métaux à température  élevée de fusion, par exemple une tempéra  ture de l'ordre de 1650  C, ces moules sont.

    chauffés pendant quelque     temps    par exposi-         tion    à une     température    de l'ordre de 930 à       1205     C, de préférence de     1040     C. La coulée  peut avoir lieu à cette température, mais on  peut également refroidir le moule à une tem  pérature de 370  C ou même, si on le désire,  à la température ambiante, en vue de l'opé  ration de coulée.<B>lie</B> métal fondu est, de pré  férence, coulé dans le moule alors     qite    celui-ci  est chaud, mais cette manière de procéder,  ainsi que la. température employée, sont. fonc  tion des     cônditions    de travail.

   Quand le moule  est utilisé en état de dilatation résultant du  chauffage, on obtient une compensation du  retrait de la pièce coulée au cours du refroi  dissement. Les     conditions    de cette compensa  tion .sont empiriques et dépendent de la com  position du moule, de la nature du métal  coulé et d'autres facteurs.  



  Certaines solutions colloïdales     aqueuses    de  silice sont disponibles dans le commerce.  Le pH     :de    la solution colloïdale aqueuse  influe sur la tendance à, la     gélification.    La  solution est d'autant     plus    stable que la valeur  de son pH est plus grande que 7. Cette solu  tion a d'autant plus tendance à la     gélification     que son     pll    est. plus rapproché de 7. On évite  les solutions à     pl,    trop voisin de 7, lorsqu'on  désire obtenir une solution capable de se con  server. Le pH peut varier entre 2 et 11 envi  ron, avec une solution se présentant sous la  forme d'une suspension colloïdale.

   Les solu  tions présentant un pH inférieur à 7 peuvent  être stables, et lorsqu'elles sont     carbonatées     par le     COY,    elles sont stables, même avec un  pH = 2. Pour obtenir des solutions stables  d'un pli supérieur à 7, on peut utiliser des  stabilisateurs tels que le carbonate de sodium  ou les composés     d'ammonium,    par exemple  l'hydroxyde, le carbonate et quelques autres       sels    d'ammonium. Il est bien entendu que ces  stabilisateurs sont efficaces en faibles propor  tions.

   Dans le cas du carbonate de sodium,  par exemple, celui-ci peut ou non réagir avec  la. silice pour former un silicate de sodium, ce  qui importe peu, étant donné que la plus  grande partie de la silice se maintient sous la  forme colloïdale,      Une modification du pH peut entraîner  une transformation de la suspension en un  gel après une période plus ou moins longue,  mais contrôlable.

   Des réactions chimiques au  sein de la solution     produisent.    également des  foyers de     gélification    par formation d'une  substance     précipitable.    Ces réactions consti  tuent un moyen pour amorcer la     gélification.     Il a été constaté que certaines substances,  ajoutées en faibles proportions, interviennent  pour amorcer ou accélérer la     gélification     d'une manière ou d'une autre. On     appellera.     ces substances des  accélérateurs  de     gélifi-          cation.     



  Lorsqu'on utilise ces accélérateurs de géli  fication, on peut ajouter un acide aux solu  tions stables alcalines, et un alcali aux solu  tions stables acides, pour rapprocher le pH de  7 et diminuer la stabilité, ce qui permet de  n'employer qu'une petite quantité d'accéléra  teur pour obtenir la même efficacité. Une  substance unique peut être utilisée pour mo  difier le pH de la solution et faire office  d'accélérateur, mais cette substance n'agit  comme accélérateur que si elle est employée  en quantité suffisante pour que la solution  ne soit plus stable.

   En conséquence, pour la  composition d'une matière destinée à la con  fection d'un moule, on peut .mélanger une so  lution de faible     stabilité    avec un     filler    réfrac  taire auquel est     incorporé    un accélérateur, le  processus de     gélification    étant réglé pour  intervenir suivant le choix des matières.  



  Il n'est pais nécessaire d'employer des  accélérateurs, étant donné que le simple sé  chage     dit    liquide du mélange moulé, tel que  l'eau ou un autre support liquide dérivé de  la     suspension    de silice, amorce la     gélification     de solutions très stables, sous l'influence d'un  effet de concentration. Néanmoins, il est pré  férable d'accélérer la     gélification,    de     faon     que les moules durcis, mais non séchés, puis  sent être rapidement retirés du modèle ou  support similaire, ce qui facilite la manipu  lation rapide des différents moules     ait    cours  de la production.  



  L'expérience a montré que le durcisse  ment des     moules,    sans aucun accélérateur,    n'est. pas aussi pratique que lorsqu'on emploie       Lin    accélérateur, étant donné qu'il est très  difficile de sécher     complètement    le moule  après le     durcissement    par formation du gel,  sans qu'il en résulte une rupture du moule  par     dégagement    clé vapeur d'eau et sans for  mation d'une sorte de carcasse dure prove  nant de la migration du liant vers la surface  et de     l'évaporation    de l'eau à la surface.  



  Il est également indiqué     d'employer        les          accélérateurs    à     Lui    autre usage auquel le pro  cédé se prête facilement. Si l'on prépare un       mélange    très fluide de     filler    réfractaire et de       solution    de silice colloïdale, ce     mélange    peut  être pulvérisé sur le modèle en vue de la for  mation à l'intérieur du moule d'une couche  superficielle dans laquelle sont     imprimés    tous  les détails.

   En incorporant.     Lin    accélérateur à  ce mélange de     projection    et en pulvérisant  ce dernier avant la     gélification,    on obtient  une excellente reproduction du modèle.  



  Des exemples d'accélérateurs appropriés  pour .des colloïdes     aqueux    de silice sont: car  bonate de calcium, chlorure de calcium, oxyde  de magnésium, carbonate de     magnésium,    car  bonate     d'ammonium,    carbonate de sodium,  acide carbonique, acide chlorhydrique, acide  sulfurique, etc. Ces produits exercent une  action sur le pH de la solution colloïdale, ou  réagissent avec cette solution pour former ce  qu'on peut appeler des silicates minéraux. En  principe, il apparaît que     toits    les     électrolytes     réactifs sont. de bons accélérateurs, quoique  l'expérience ait montré que quelques électro  lytes réactifs sont     Plus    efficaces que d'autres.

    D'autre part, certains     accélérateurs    ne sont  pas des     électrolytes    réactifs, ce qui est le     cals     pour l'oxyde île     magnésium    par exemple.     Les          accélérateurs        agissent    normalement dans des  proportions allant de 0,01 à 1 %, calculées  sur l'ensemble du mélange.  



  La quantité de la.     solution    colloïdale de  silice utilisée comme liant, peut varier dans       clés    limites étendues. Elle est fonction de la  finesse et clé la     constitution    du     filles    réfrac  taire, de la     concentration    de la silice dans la  solution et du degré de plasticité que doit  présenter le mélange clé     moulage.    Par exem-           ple,    si le Piller réfractaire est formé     par    de  la silice     passant    par le     tamis    à 1 2 mailles, et  si :

  la solution colloïdale aqueuse de silice con  tient 6  /o de solides et présente un pH = 8,5,  on peut     mélanger    100 parties en volume (le  silice avec     '?''    à '?6 parties en volume de solu  tion de silice pour obtenir des     mélanges    se       laissant    facilement travailler.  



  La durée (le gélification varie selon les  conditions d'emploi et en     fonction    de la pro  portion et (le la constitution de l'accéléra  teur utilisé. Ces     facteurs    peuvent être      ltoisis     pour l'obtention     d'ttne    durée de     gélification          prédéterminée.     



  La     matière    peut être     utilisée    de nom  breuses     manières.    Alors que le mélange pré  sente la consistance de coulée, ou à peu près,  ce mélange peut. être vibré pendant qu'il en  toure un modèle. La     vibration    peut être pro  longée jusqu'au remplissage     complet    du  moule, en vue de l'expulsion complète de l'air.

    11 en résulte une tendance au     tassement    de la       portion        chi    mélange adjacente au modèle, de       sorte    que la surface de cette portion devient       lisse    et dense, ce qui assure     tune        excellente     reproduction.  



  Un mélange fluide peut, être pulvérisé sur  un modèle, après quoi on le laisse gélifier.  Après le     durcissement    ou le séchage, le mo  dèle recouvert peut être ensuite enrobé dans  une autre partie du même mélange ou d'un  mélange différent. On peut ainsi appliquer  une couche d'une épaisseur d'un millimètre  environ en utilisant des     pressions    de pulvé  risation de 2,1 à 5,6     kgjem2.     



  Les modèles faits en une matière fusible,  volatile,     volatilisable    ou combustible peuvent  être complètement enrobés et ensuite éliminés  par fusion ou par     volatilisation.    Les matières  fusibles pouvant servir à cet effet sont la  cire, l'étain, les alliages à bas point de     fusion,     certains métaux.

   On peut employer des mo  dèles en résine qui se décomposent ou se vola  tilisent sous l'action de la chaleur, par exem  ple en     méthyle-méthacrwlate.    On peut- appli  quer un chauffage prolongé, à une tempéra  ture appropriée, pour évacuer le     mét.hyle-          méthacrylate    par distillation, sous la forme    d'un     monomère,    laissant un minimum de ré  sine. Le     polystyrolène    peut être employé  d'une manière similaire à celle du méthyle  méthacrylate. Le cadmium, utilisé pour la  confection de modèles métalliques, peut être  fondu ou volatilisé pour son     élimination    dit  moule.  



  Plusieurs moules ou éléments de moulage  déjà, durcis peuvent être assemblés et soudés  de façon à constituer un moule en plusieurs  parties, en utilisant une quantité complémen  taire de matière pour les souder. L'un des  avantages de la. silice     colloïdale    aqueuse, uti  lisée comme     liant,    consiste en ce     qu'elle    est       incapable    d'exercer une action de     dissolution     ou de gonflement sur certaines     matières    cons  tituant le modèle, par     exemple    sur des ré  sines ou des élastomères, matières similaires  ait caoutchouc, qui peuvent.

   être affectées       nuisiblement    par un alcool ou un autre sol  vant     organique    présent ou naissant au cours  de la. confection d'un moule. L'absence de  toute matière organique solide sur laquelle la,  chaleur pourrait agir et détériorer le moule  est particulièrement avantageuse.  



  Un autre avantage de l'emploi d'un liant  liquide contenant de la silice sensiblement,       sous    la forme     d'une    suspension dans le li  quide est l'absence presque totale d'un  électrolyte salin dans le moule, si l'on fait       abstraction    -de la. faible proportion utilisée  sous la forme d'un accélérateur.  



  Voici quelques exemples de mélanges pou  vant être     utilisés    dans l'application du pro  cédé:<I>Exemple I:</I>  
EMI0005.0052     
  
    Silice <SEP> (tamis <SEP> à <SEP> 12 <SEP> mailles <SEP> ou <SEP> plus) <SEP> <B>1009</B>
<tb>  Carbonate <SEP> de <SEP> magnésium <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,5 <SEP> g
<tb>  Solution <SEP> colloïdale <SEP> de <SEP> silice: <SEP> 6 <SEP> 0/0
<tb>  de <SEP> solides <SEP> SiO2, <SEP> pH <SEP> = <SEP> 8,5 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 26 <SEP> cm- <SEP>   Durée <SEP> de <SEP> gélification <SEP> à <SEP> 37  <SEP> C <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 45 <SEP> min.

              Exemple   <I>II:</I>  
EMI0005.0054     
  
    Silice <SEP> (sable <SEP> marin <SEP> out <SEP> plus <SEP> gros) <SEP> 23 <SEP> g
<tb>  Silice <SEP> (tamis <SEP> à <SEP> 12 <SEP> mailles <SEP> ou <SEP> plus) <SEP> 77 <SEP> g
<tb>  Carbonate <SEP> d'ammonium <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> <B>0,3-</B>
<tb>  Silice <SEP> colloïdale <SEP> (aqueuse: <SEP> 12,6 <SEP>  /o
<tb>  de <SEP> solides <SEP> SiO2, <SEP> pH <SEP> = <SEP> 8,5) <SEP> . <SEP> . <SEP> 26 <SEP> cm  Durée <SEP> de <SEP> gélification <SEP> à <SEP> 37  <SEP> C <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 50 <SEP> min.

           <I>Exemple III:</I>  
EMI0006.0001     
  
     <I>Exemple IV:</I>  (pour la pulvérisation)  
EMI0006.0002     
  
    Silice <SEP> (tamis <SEP> à <SEP> 46 <SEP> mailles <SEP> ou <SEP> plus) <SEP> 100 <SEP> g
<tb>  Silice <SEP> colloïdale <SEP> (aqueuse: <SEP> <B>13,6</B> <SEP> %
<tb>  de <SEP> solides <SEP> SiO., <SEP> pfl <SEP> = <SEP> 10,8) <SEP> . <SEP> . <SEP> 26 <SEP> e <SEP> m"       <I>Exemple</I>     Z-':

       
EMI0006.0004     
  
    Silice <SEP> (sable <SEP> marin <SEP> ou <SEP> plus <SEP> gros) <SEP> <B>23..</B>
<tb>  Silice <SEP> (tamis <SEP> à <SEP> 12 <SEP> mailles <SEP> ou <SEP> plus) <SEP> 77 <SEP> g
<tb>  Oxyde <SEP> de <SEP> magnésium <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,1
<tb>   Tthyl-sol  <SEP> (18 <SEP> % <SEP> de <SEP> SiO.) <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 13,5 <SEP> cm3
<tb>  Alcool <SEP> (éthylique) <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 13,5 <SEP> cm <SEP> .3
<tb>  Durée <SEP> de <SEP> gélification <SEP> à <SEP> 35  <SEP> C <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 45 <SEP> min.
<tb>  L'éthy <SEP> 1-sol. <SEP> est <SEP> une <SEP> solution <SEP> colloïdale <SEP> (le
<tb>  silice <SEP> clans <SEP> un <SEP> milieu <SEP> d'alcool <SEP> éthylique.

         <I>Exemple VI:</I>  
EMI0006.0005     
  
    Silice <SEP> (tamis <SEP> à <SEP> 31 <SEP> mailles <SEP> ou <SEP> plus) <SEP> 100 <SEP> g
<tb>  Oxyde <SEP> de <SEP> magnésium <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,01 <SEP> g
<tb>  Solution <SEP> aqueuse <SEP> de <SEP> silice <SEP> colloï  dale <SEP> (32 <SEP> (1/o <SEP> de <SEP> silice) <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 27 <SEP> g       Cette formule convient. à l'application     par.     pulvérisation pour l'obtention d'une surface  exacte.

   Une solution de ce genre peut être       concentrée        au        moins    à     32        %        de        SiO2,        tout        en     présentant une bonne faculté de     conservation.     



  Dans un mode d'application préféré, une  matière de moulage élastique, telle que     l'halo-          génure    de vinyle polymérisé, est appliquée  sur un modèle déterminé, et le mélange plasti  que suivant la présente invention est     ensuite     coulé dans le moule et soumis à la. vibration.  Cette vibration tasse la matière réfractaire,  élimine l'air et assure la. densité désirée tout  en produisant une surface parfaitement lisse.  



  Le moule gélifié est ensuite séché à l'air  en vue de l'élimination de l'eau libre du mé  lange, mais on maintient l'eau combinée avec  le liant de silice formé en premier. Au lieu  de sécher à l'air, on peut utiliser des fours de    séchage fonctionnant- à une température Mo  dérée, par     exemple    100" C. Les moules séchés  sont ensuite mis de côté si on ne les utilise  pas     immédiatement    pour la coulée. Au mo  ment de     l'emploi,    les moules sont chauffés à  la température élevée     précédemment    indi  quée, en vue de l'élimination de l'eau com  binée avec la- silice ou de la dilatation.

   De  préférence, ces     moules    sont ensuite employés       immédiatement    pour recevoir le métal en fu  sion, alors qu'ils sont. encore chauds.  



  Les moules peuvent être grands ou petits.  Les moules relativement petits, tels qu'ils  sont employés pour les dentiers, les articles  de joaillerie et similaires, sont très     avanta-          Les    moules relativement petits, tels  <B>g</B> geux.  



  <B>q</B> 'ils sont     eniplov    s pour la fabrication,     d'élé-          Li   <B>ë</B>       ments        compliqués,    par exemple des aubes de  suralimentation pour     turbines    et similaires,  sont. très     avantageux    pour la fabrication de  pièces très précises à surface     très        lisse,    avec  une grande finesse (le détails et présentant  un aspect poli, ce qui élimine ou réduit au  minimum l'usinage, le     finissage    et le polis  sage.  



  Les moules de grandes dimensions sont  également avantageux, mais il est bien évi  dent que ces moules doivent. être traités avec  de grandes précautions, plus     particulièrement     lors du chauffage, pour éviter une élimina  tion telle de l'eau résiduelle ou     combinée    qu'il  en résulterait une détérioration du moule.  



  Les moules séchés à l'air, confectionnés  par pulvérisation ou vibration d'un mélange,  présentent des surfaces dures et lisses. Leur  dureté les met, à l'abri des rayures et ils ré  sistent parfaitement à l'eau.  



  Les moules confectionnés par d'autres pro  cédés, par exemple à l'aide de liants organi  ques, présentent, des surfaces qui peuvent être  rugueuses et de qualité inférieure à     celle    des  moules confectionnés par le procédé décrit.  La surface de ces moules peut être améliorée  par application d'une quantité appropriée de  la solution colloïdale de silice, contenant de  préférence un     accélérateur.    Ces moules peu  vent ensuite être séchés à l'air ou chauffés  en vue de la conversion du gel     aqueux    résul-      tant en un gel hydraté solide non. aqueux. On  peut finalement les chauffer pour l'obten  tion d'un revêtement de silice anhydre sur  le moule de qualité inférieure.

   On peut ajou  ter une proportion désirée de silice réfrac  taire, ou un autre     filler,    à la composition de       revêtement.        Ï    >e cette manière, on peut     obte-          iiir    une composition     analogue    à. une     peinture     qu'on peut.     utiliser        eomme    revêtement de la  surface rugueuse d'un moule de qualité infé  rieure.

Claims (1)

  1. R,ÏVENDICATION: Procédé pour la confection de moules ré fractaires, caractérisé en ce qu'il consiste à mélanger une matière réfractaire avec un liant comprenant un liquide non inflammable qui, err son état initial et avant le mélange avec la matière réfractaire, contient du sili cium dont la, presque totalité est sous la forme de silice inorganique en suspension aqueuse avec une proportion relativement faible d'un composé de métal alcalin, à façonner le mé lange pour lui donner la forme d'un moule, à.
    amorcer la gélification ,du liquide, à sécher le moule de façon à éliminer l'eau devenue libre et former un gel hydraté de silice ne contenant que de l'eau combinée, et à chauf fer le moule à, une température suffisamment élevée pour éliminer cette eau combinée et obtenir ainsi un liant de silice anhydre qui fixe définitivement les particules de la ma tière réfractaire employée. SOUS-REVENDICATION: Procédé suivant la revendication, caracté risé en ce qu'on retarde la. gélification du liant, en vue de la conservation de ce liant quand il est préparé d'avance, en. réglant d'une manière appropriée son<B>pH,</B> et en ce qu'on amorce la, gélification au moment de l'emploi du liant en procédant à un nouveau réglage de son pH.
CH277384D 1942-07-11 1948-02-19 Procédé pour la confection de moules réfractaires. CH277384A (fr)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1109838B (de) * 1954-10-25 1961-06-29 Rolls Royce Formstoffmischung fuer Praezisionsguss

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1109838B (de) * 1954-10-25 1961-06-29 Rolls Royce Formstoffmischung fuer Praezisionsguss

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