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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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Filtration et amélioration de la qualité des piècesArticle inclus dans l'offre
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1. Dispositions relatives à la filtration en moule
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.
Pour les piéger, en tout ou partie, celui‐ci disposait déjà dans le passé d’un certain nombre d’artifices bien connus, les uns placés en moule comme par exemple : les pièges à « crasses » ou les filtres en fibre de verre. Les autres situés hors moule, telle la filtration sur granulat [1] et [2] ou bien la retenue des « crasses » par les entonnoirs ou des bassins de coulées spécialement aménagés [79] ; sans oublier les poches de coulée de type « théière » ou « à quenouille » [3].
Bien que permettant d’obtenir d’assez bons, voire d’excellents résultats parfois, la plupart de ces solutions impliquent le plus souvent une augmentation de la masse des retours et/ou un coût de mise en œuvre élevé.
L’apparition sur le marché, dès 1980, des premiers filtres en mousse de céramique et, un peu plus tard, des multicellulaires extrudés ou frittés, d’abord destinés aux alliages non ferreux, puis aux fontes et, plus récemment, aux aciers, a permis d’améliorer encore la qualité des pièces moulées grâce à leur efficacité à retenir les « crasses » de natures diverses.
Toutefois, leur mise en application demeure encore trop souvent empirique et sujette à controverse, notamment quant au positionnement du filtre dans un système de coulée.
Beaucoup de questions demeurent :
-
quel tracé doit-on adopter pour le dispositif de filtration ? ;
-
comment doit-on positionner le filtre, en position verticale ou horizontale ? ;
-
quelle surface utile de filtration doit-on retenir pour garantir la bonne venue des pièces, selon la nuance d’alliage coulé et sa température ? ;
-
jusqu’à quelle épaisseur minimale de paroi peut-on filtrer les pièces ? ;
-
quel type de filtre faut-il choisir selon le niveau de qualité exigé sur celles‐ci ? ;
-
comment tenir compte des pertes de charge engendrées par le filtre dans le calcul du système de remplissage ?
C’est pourquoi nous présentons ici les dispositions pratiques que nous préconisons pour la...
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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
-
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 : -
-
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 : -
-
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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