110 Description des défauts: Forçage 111 Description des défauts: Forçage Forçage Assistance à la décision ➝ P. 169 Contrôle du sable ➝ P. 184 Description Causes possibles Excroissance irrégulière sur les surfaces internes et externes, et même sur les arêtes des pièces. Ce défaut est souvent accompagné de rugosité. Installation de moulage • Serrage trop faible ou irrégulier Formation du défaut Le défaut peut principalement apparaître dans les endroits mal serrés. Il apparaît souvent dans les parties les plus basses du moule. Dans le cas des fontes GL, le défaut peut être engendré par la pression d‘expansion du métal. Le forçage est souvent associé aux défauts de rugosité et de pénétration. Explications Si le moule et le noyau ne sont pas assez rigide, l‘empreinte s‘élargit sous l‘effet de la pression métallostatique. Dans le cas des fontes GL, celles-ci se dilatent durant leur solidification. Si les pièces sont coulées sans manchon, l‘expansion du métal provoque l‘augmentation des volumes du moule. Le défaut peut aussi être causé par le mouvement des parois du moule (formation de croûtes chaudes). Fig. 50: Pièce en fonte grise. Excroissance métallique due à un mauvais serrage du sable de moulage. Agrandissement: 10 mm photo = 6 mm Sable de moulage lié à l‘argile • Aptitude au serrage trop élevée • Mauvaise fluidité du sable Sable à prise chimique • Serrage insuffisant Métallurgie • Dans le cas des fontes GL, pression d‘expansion trop élevée. Remèdes Installation de moulage • Améliorer la distribution du sable dans le chassis. Si nécessaire, augmenter la pression de serrage. Augmenter les dépouilles sur les modèles. Sable de moulage lié à l‘argile • Réduire l‘aptitude au serrage. • Améliorer l‘écoulement du sable durant le serrage en utilisant des additifs contenant du graphite. Sable à prise chimique • Améliorer le serrage des noyaux. Métallurgie • Si nécessaire, réduire le degré de saturation du métal afin de limiter l‘expansion graphitique. 112 Description des défauts: Forçage 113 Description des défauts: Forçage Informations complémentaires Les changements dimensionnels de l‘empreinte peuvent être attribués: à la pression du flux de métal, aux forces de dilatation de la croûte de sable et dans le cas des alliages fer-carbone, à la pression d‘expansion graphitique. Le dimensionnel de l‘empreinte sera d‘autant plus précis si la dureté du moule en sable à vert est plus élevée et l‘humidité du sable est plus faible pour une force de serrage identique.1 Une publication confirme que l‘influence de la pression métallostatique est négligeable par rapport à la pression d‘expansion graphitique et à la force d‘expansion de la croûte de sable de moulage.2 Plus la température du métal est élevée, plus la pression sur la paroi du moule est importante. L‘ajout de poudre de quartz produit le même effet et augmente le mouvement de la paroi du moule. Les vieux sables engendrent habituellement un mouvement de la paroi du moule plus important que les sables neufs. Cela est probablement dû à un taux de fines de silice plus élevé.2 L‘amélioration du serrage et de la résistance des liaisons entre les grains de sable augmente la stabilité dimensionnelle du moule.3 Les taux de bentonite élevés engendrent l‘augmentation du mouvement de la paroi du moule,4 car la densité de serrage des grains de silice est diminuée. Les moules liés avec une bentonite calcique non activée possèdent aussi une meilleure stabilité dimensionnelle.2, 4 Fig. 51: Pièce épaisse en fonte grise. Excroissance aux endroits mal serrés à proximité de la paroi du chassis. Agrandissement: 10 mm photo = 22 mm Les apports de substances organiques ont différents effets sur la stabilité dimensionnelle. La farine de bois, la farine de tourbe, comme les hydrocarbures à bas point de ramollissement réduisent les mouvements de la paroi du moule. Cela est vrai aussi pour les houilles contenant plus de 20 % de matières volatiles. Les poussières de houille à 10 – 16 % de matières volatiles augmentent la contrainte de compression.2 Cela est probablement dû au faible intervalle de ramollissement de ces charbons. Une meilleure stabilité dimensionnelle est obtenue en utilisant diverses houilles à des degrés de broyage différents.5 Mise à part la dilatation de la croûte de sable conduisant au forçage, les parties mal serrées du moule sont particulièrement sensibles à ce défaut. L‘utilisation de sables avec des aptitudes au serrage élevées causent des risques d‘arrachements à proximité des parois du chassis. L‘emploi de produits à base de graphite peut améliorer remarquablement la fluidité tout en maintenant la même aptitude au serrage. La dureté du moule est alors meilleure et plus uniforme,6 on réduit ainsi les problèmes de forçage. Le forçage peut aussi apparaître en raison de défauts sur l‘installation (mauvais remplissage du chassis, mauvais serrage et serrage irrégulier). L‘emploi de résine à noyau de plus forte viscosité et ayant des propriétés de ramollissement plus élevées pourra conduire à un meilleur serrage. 114 Description des défauts: Forçage Références Autres références 1 Levelink, H. G.; van den Berg, H. Maßhaltigkeit des Hohlraums einer Naßgußform Gießerei 52, 1965, P. 71 – 76 2 Boenisch, D.; Engler, S.; Köhler, B. Form- und Metallwandbewegung Gießerei 60, 1973, P. 669 – 676 ➝ Berndt, H. Optimierung von Formsanden für das Hochdruckpreßverfahren Teil 1 Prüfverfahren, Wechselbeziehungen der Einflußgrößen und Qualitätsoptimierung Gießerei 55, 1968, P. 605 – 613 Teil 2 Optimierung mit Hilfe der EDV Gießerei 57, 1970, P. 97 – 103 3 4 5 6 7 Jeancolas, M.; Devaux, H. Formwandbewegungen in Sandformen und ihre Auswirkungen auf Maßgenauigkeit und Fehlerfreiheit der Gußstücke Fonderie 292, 1970, P. 245 – 254 (French) Hofmann, F. Neue Erkenntnisse über die Ursachen von Sandausdehnungsfehlern und Treiberscheinungen bei tongebundenen Formsanden Schweiz. Arch. angew. Wissens. Techn. 31, 1965, P. 333 – 348 Nicholas, K. E. L.; Roberts, W. R.; Guthrie, A. Starrheit von Naßgußformen mit Zusätzen von Kohlenstaub oder Teerpech BCIRA Journal 12, 1964, P. 808 – 819 Österreichisches Gießerei Institut Umstellen eines bentonitgebundenen und kohlenstoffhaltigen Formsandsystems auf ein neuentwickeltes BentonitKohlenstoffgemisch ÖGI-A Nr. 34.636 (1992) Grefhorst, C.; Kleimann, W. Bentonitgebundene Formstoffe – Stand der Technik und Erwartungen für die Zukunft. Giesserei 86, Heft 6, 1999, P. 145 – 149 ➝ A further BCIRA paper relates to dimensional variations caused by swelling, describing the causes and the common remedies of the past. New factors influencing this defect are not mentioned. BCIRA Broadsheet 1981, Alvechurch 1990 ➝ Bauer, W.; Hummer, R. Gießerei-Praxis 1980, P. 83 ➝ Wallace, J. E.; Samal, P. K.; Voss, J. D. Einflußfaktoren der schwindungsbedingten Hohlraumbildung in Gußeisen mit Kugelgraphit Trans. Am. Foundrymen‘s Soc. 92, 1984, P. 765 – 784 (English) ➝ Brankovic, M.; Hess, K.; Hajkowski, M. Vorschlag eines technologischen Verfahrens zur Beurteilung der Eignung von Formstoffen zur Gußstückherstellung Livarstvo 22, 1975, P. 129 – 137 (Serbo-Croat) ➝ Kolb, L. Theoretische u. experimentelle Ergebnisse der Rheologie von Gießereiformstoffen Freiber. Forsch.-H., Abt. B, Nr. 181, 1975, P. 33 – 46 115 ➝ Roshan, H. M.; Sambasivam, S. V. Beitrag zur Bewertung bentonitgebundener Formsande aufgrund von Hochtemperatureigenschaften Gießerei 64, 1977, P. 555 – 560 ➝ Rangaswami, T.; Ramakrishnan, G.; Roshan, H. M. Bewertung von Formsandsystemen für das Hochdruck-Preßformverfahren Trans. Amer. Foundrym. Soc. 84, 1976, P. 133 – 136 (English) ➝ Boenisch, D. Die Kondensation von Harzdestillaten in der Sandform Gießerei 64, 1977, P. 207 – 212 ➝ Narayana, K. L.; Ramakrishnan, G.; Panchanathan, V. Untersuchungen der Eigenschaften tongebundener Formsande Indian Foundry J. 23, 1977, P. 9 – 18 (English) ➝ Bragg, D. M. Untersuchungen über die Auswirkung von steigendem Oberflächendruck auf die Formausdehnung, die Speisung und die Oberflächenbeschaffenheit bei den üblichen Gießereiformstoffen Brit. Foundrym. 71, 1978, P. 79 – 88 (English) ➝ Wallace, J. E. Trans. Am. Foundrym. Soc. 88, 1988, P. 88 ➝ Okakura, T.; Arai, N.; Gunji, Y. Imono 48, 1976, P. 72 (Jap. w. Engl. summary) Description des défauts: Forçage ➝ Rangaswami, T.; Ramakrishnan, G.; Roshan, H. M. Einfluß des Preßdrucks auf die Rückfederung von synthetischem tongebundenem Formsand Foundry Trade J. 142, 1977, P. 1563 – 1564, 1567 – 1568 & P. 1580 (English) ➝ Wang, T. Rückfederung u. andere Besonderheiten des Naßgußsandes 28. Aachener Gießerei-Kolloquium 1983 ➝ Mocsy, A. Untersuchung der die Bewegung der Formwand beeinflussenden Faktoren und ihre Wirkung auf die Schwindung von Gußeisen Gießereitechnik 11, 1965, P. 337 – 339 & 372 – 376 ➝ Grefhorst, C.; Kleimann, W.; Tilch, W. Bentonite als Formstoffbinder – eine praxisnahe Bewertung der Eigenschaften Teil 2 Giesserei-Praxis 2, 2003, P. 61 – 69 ➝ Grefhorst, C.; Kleimann, W.; Tilch, W. Bentonite als Formstoffbinder – eine praxisnahe Bewertung der Eigenschaften Giesserei-Praxis 2, 2000, P. 53 – 62
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