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RÉSUMÉ
La rétention des impuretés, lors de la coulée des alliages, est une des préoccupations du fondeur à la recherche continue de la qualité des pièces moulées. Cette rétention peut se faire par filtration, avec différents filtres et différentes mises en œuvre possibles. Il existe également certains dispositifs de filtration plus récents tels que les carrousels et boîtes à filtres utilisés dans les systèmes de coulée en poteries réfractaires destinées aux grosses pièces en acier et autres dispositifs de coulée directe au travers de manchons-filtrants.
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Gilbert BELLANGER : Ingénieur de fonderie DPE (diplômé par l’État) et EUR-ING (ingénieur européen) - Chef de projets Méthodes au Centre Technique des Industries de la Fonderie (CTIF) - Professeur à l’École Supérieure de Fonderie et de Forge (ESFF)
INTRODUCTION
Ce dossier traite de la rétention des impuretés par filtration des pièces de fonderie moulées en sable. On y aborde les différents filtres présents sur le marché et ceux les plus fréquemment rencontrés dans l’industrie, les recommandations pratiques nécessaires à leur mise en œuvre, ainsi que la méthode de calcul que nous préconisons pour les systèmes d’attaque avec filtration en moule.
Un exemple d’application industrielle vient illustrer cette méthode.
Un chapitre important est consacré à l’amélioration de la qualité des pièces moulées due à la filtration et relative aux principales familles d’alliages, de même qu’à certains dispositifs de filtration plus récents tels que les carrousels et boîtes à filtres utilisés dans les systèmes de coulée en poteries réfractaires destinées aux grosses pièces en acier [M 3 629] et autres dispositifs de coulée directe au travers de manchons-filtrants.
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Dispositions relatives à la filtration en mouleArticle inclus dans l'offre
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4. Dispositifs particuliers de filtration
4.1 Coulée directe au travers de manchons-filtrants
En parallèle à l’emploi des filtres placés en moule dans les systèmes de remplissage, appelé parfois « filtration en ligne » existe la coulée directe au travers de manchons-filtrants. Leur utilisation permet de s’affranchir du système d’attaque. Ils font, en effet, office à la fois de masselotte, de dispositif de coulée et de filtration.
La coulée s’effectue directement au travers du manchon (figure 17), qui doit donc répondre aux contraintes de masselottage [48] [49] et aux règles de filtration que nous venons de voir ; autrement dit, respecter les principes de température limite et de surface utile de filtration (Suf ).
Leur capacité de filtration serait d’environ 20 % supérieure à celle d’un même filtre utilisé en ligne, dans les mêmes conditions de filtration (Suf, température de coulée, etc.).
À ce jour, ces produits s’utilisent autant en alliages ferreux qu’en alliages non-ferreux [23] et [60] [61] [62] [63] [64] [65], en moulage main, comme en moulage machine, à joint horizontal ou vertical [66] [67] [68], et aussi bien en charge sur les pièces qu’en position latérale (à talon).
Toutefois, dans le cas des alliages oxydables à l’état liquide (alliages d’aluminium et aciers spéciaux), ces dispositifs ne tolèrent, semble-t-il, qu’une chute limitée du métal liquide (sous le filtre) pour des raisons évidentes liées aux risques éventuels de formation d’oxydes et de détérioration de l’empreinte à l’impact du jet de métal.
De ce fait, ce procédé se prête particulièrement bien, entre autre, à la réalisation de petites pièces, plutôt compactes et/ou axisymétriques. Citons parmi les nombreuses réalisations et à titre d’exemples : des vannes (figure 18), poulies, galets, roues, impulseurs, volants, hélices, nœuds de structure (figure 19), etc. [68] [69] [70] [71].
Cette technologie offre en contre partie et, comparativement à la filtration « en ligne », les avantages suivants :
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Dispositifs particuliers de filtration
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - Dispositif de filtration des alliages d’aluminium sur granulat. - Fonderie-Fondeur d’Aujourd’hui no 23, p. 10, 2 fig., mars 1983.
-
(2) - RICHARD (M.), DROUZY (M.) - Filtration des alliages d’aluminium. - Fonderie-Fondeur d’Aujourd’hui no 32, p. 25-29, 13 fig., 7 réf., fév. 1984.
-
(3) - BELLANGER (G.) - Rétention des crasses et filtration des pièces moulées en sable. - École Supérieure de Fonderie et de Forge (ESFF – PULV) – Cours, 87 pages, version sept. 2006.
-
(4) - TREMBLAY (S.P.), BROCHU (C.) - The use of fiberglass fabric to filter and distribute the molten aluminium. - Aluminium. 73, 6, p. 399-403, 4 tabl., 11 fig., Jahrgang (1997).
-
(5) - BELLANGER (G.) - Systèmes de remplissage des empreintes de moules en sable. - École Supérieure de Fonderie et de Forge (ESFF – PULV) – Cours, 78 pages, version sept. 2006.
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NORMES
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Norme européenne – norme française ; Fonderie : Contrôle de la rugosité de surface par comparateurs visotactiles ; 10 pages (février 1997) – Éditée et diffusée par le bureau de normalisation des industries de la Fonderie (BNIF) et par l’Association Française de Normalisation (AFNOR) – commercialisée par les ETIF. - NF EN 1370 : -
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Norme européenne – norme française ; Fonderie Aluminium et alliages d’aluminium – pièces moulées – Composition chimique et caractéristiques mécaniques (1998) – Éditée et diffusée par le bureau de normalisation des industries de la Fonderie (BNIF) et par l’Association Française de Normalisation (AFNOR) – commercialisée par les ETIF. - NF EN 1706 : -
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Norme européenne – norme française ; Cuivre et alliages de cuivre. Lingots et pièces moulées (1999) – Éditée et diffusée par le bureau de normalisation des industries de la Fonderie (BNIF) et par l’Association Française de Normalisation (AFNOR) – commercialisée par les ETIF. - NF EN 1982 : -
AFNOR : Association Française de Normalisation, 11 rue Francis de Préssensé – 93571 – La Plaine Saint Denis Cedex Téléphone : 01.41.62.80.00 – télécopie : 01.49.17.90.00. http://www.afnor.fr
ATF : Association Technique de Fonderie, Maison de la mécanique, 45 rue Louis Blanc – 92400. Courbevoie. Adresse postale : 92038 Paris-la Défense Cedex – Téléphone : 33. (0)1.47.17.68.06 – Télécopie : 33(0)1.47.17.68.10. – courriel : [email protected] http://www.atf.asso.fr
BNIF : Bureau de Normalisation des Industries de la fonderie, 44 avenue de la Division Leclerc – 92318 – Sèvres Cedex. Téléphone : 33(0)1.41.14.63.00.
CTIF : Centre Technique des Industries de la Fonderie, 44 avenue de la Division Leclerc – 92318 Sèvres Cedex. Téléphone : 33(0)1.41.14.63.00 – télécopie : 33(0)1.45.34.14.34 – courriel : [email protected] http://www.ctif.com
ETIF : Éditions Techniques des Industries de la Fonderie, 44 avenue de la Division Leclerc – 92318 Sèvres Cedex. Téléphone : 33(0)1.41.14.63.00 – télécopie : 33(0)1.41.14.63.91 http://www.etif.fr
ESFF : École Supérieure de Fonderie et de Forge – Pôle Universitaire Léonard de Vinci, 92916 Paris-la Défense Cedex – Téléphone : 33.(0)1.41.16.72.30 – Télécopie : 33.(0)1.41.16.72.38 – courriel : [email protected] http://www.devinci.fr/esf
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