Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
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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Impurity retention when casting alloys is of great concern to casters in the ongoing research into the quality of molded parts. This retention can be achieved through filtration, using various filters and implementations. There are also some newer filtration devices, such as carousels and filter boxes used in casting systems for refractory ceramics intended for large steel parts and other top-casting devices through filter sleeves.
Auteur(s)
-
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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Détermination d’un système d’attaque avec filtre
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2. Filtration et amélioration de la qualité des pièces
La filtration en moule ne constitue pas la panacée (il est indispensable de respecter, par ailleurs, toutes les consignes métallurgiques idoines, en amont de l’opération de coulée). Il est vrai cependant qu’elle contribue amplement à l’amélioration de la qualité des pièces de fonderie.
Encore faut-il qu’elle soit justifiée d’un point de vue économique !
Cette qualité s’obtient à des niveaux différents, selon les types de filtres utilisés (structure) et leur finesse [31] [33] [37] et [41] [42] [43] [44].
2.1 Alliages non-ferreux
Les essais de caractérisation de l’efficacité de la filtration menés au CTIF, notamment par Richard et Jacob, sont basés sur la comparaison des propriétés mécaniques (notion d’Indice de qualité), obtenues sur des éprouvettes brutes normalisées de 13,8 mm de diamètre, filtrées et non filtrées, moulées en sable et traitées thermiquement (trempe et revenu) (figure 10) [41].
Des travaux réalisés, cette fois, en Grande Bretagne confirment cette amélioration des propriétés mécaniques, autant par l’emploi de filtres extrudés [17] que par celui de filtres en mousse de céramique. Simmons et Hack ont démontré que l’utilisation de filtre en mousse de céramique d’une finesse de 30 ppi permettait d’augmenter sensiblement la résistance à la traction (Rt) d’un alliage d’aluminium, nuance AlMg3Ti (+ 26 % en moyenne), de même que son allongement (+ 130 % en moyenne) [45].
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Filtration et amélioration de la qualité des pièces
BIBLIOGRAPHIE
-
(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.
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Solidification : cristallisation et microstructure
Thèses
CONTI (C.) - Contribution à l’étude de la filtration profonde des métaux. - Thèse de la Faculté polytechnique de Mons, 1983.
Brevets
* - Brevet américain no US2003173394 : System and filter for filtering hard alpha inclusions from reactive metal alloys – BOEING CO (US) – COTTON James D (US).
* - Brevet américain no 6.793.707 – Nouveau filtre équipé d’un lingotin pour assurer l’inoculation de la fonte combinée à la filtration, 21 sept. 2004.
* - Brevet américain no 6.946.095 – Nouveau type de filtre pour les alliages d’aluminium liquide, 20 sept. 2005.
* - Brevet américain no 6.977.058 – Nouveau filtre pour fontes incorporant un lingotin d’inoculant, 20 déc. 2005.
* - Brevet Français no 2837111 – Dispositif de filtration des alliages de titane, 19 sept. 2003.
* - Brevet Français no 2626508 – Moule de coulée de métaux équipé d’un manchon contenant un filtre – BUTLER (D.R.), SNOW (G.), SANDFORD (P.), NEU (M.G.), VILLANI (J.P.), TEYSSEDRE (A.) et LENOIR (R.) – Foseco International Limited (Great-Britain), 30 janv. 1989.
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