Propriétés du sable de moulage | Matériaux | Coulée | Métallurgie

Les points suivants mettent en évidence les neuf propriétés principales du sable de moulage. Les propriétés sont :1. Perméabilité 2. Cohésion 3. Adhésivité 4. Plasticité 5. Réfractarité 6. Résistivité chimique 7. Propriété de liaison 8. Coulabilité 9. Résistance au vert.

Propriété n°1. Perméabilité :

Le passage des matières gazeuses, de l'eau et de la vapeur d'eau à travers le sable de moulage est lié à la porosité ou en d'autres termes à la perméabilité.

La perméabilité du sable dépend des facteurs suivants :

(i) Taille du grain (variant sur une large plage de 50 microns à 3360 microns).

(ii) Forme du grain (rond, angulaire, sub-angulaire ou composé), la forme ronde étant plus favorable à la porosité.

(iii) La densité de compacité a également une incidence sur la perméabilité.

(iv) La teneur en humidité du sable de moulage affecte la perméabilité puisque l'excès d'humidité a tendance à s'accumuler dans les interstices.

(v) La teneur en liant affecte également la porosité du sable de moulage à travers la structure interstitielle.

Le sable utilisé pour la coulée doit être suffisamment poreux pour permettre à la matière gazeuse, aux vapeurs d'eau et de vapeur de s'échapper librement lorsque le métal en fusion est versé dans le moule. Le métal en fusion contient des gaz dissous qui se dégagent lors de la solidification.

De plus, le métal en fusion au contact du sable humide forme de la vapeur et de la vapeur qui doivent trouver un passage pour s'échapper complètement. Une porosité insuffisante du sable de moulage entraîne des défauts de coulée tels que des trous de gaz et des pores. Le mouleur a un certain contrôle sur la perméabilité; un pilonnage dur réduit la perméabilité, mais cela est soulagé par une ventilation généreuse.

La figure 3.21 montre comment la perméabilité est affectée par divers facteurs.

Propriété # 2. Cohésion :

La capacité des particules de sable à se coller les unes aux autres est appelée cohésion ou résistance du sable de moulage.

La force ou la cohésion du sable dépend des facteurs suivants :

(i) La taille et la forme des grains, qui affectent considérablement les caractéristiques de résistance.

(ii) Mélange de grains de différentes tailles.

(iii) Le matériel de liaison ou le contenu de la liaison et sa distribution.

La force de liaison est déterminée par la teneur en alumine (argile). L'argile doit être présente sous forme d'un film mince et tenace sur chaque grain de sable. Les sables coupants ayant des grains ovales lisses ne sont pas facilement liés et l'argile aide à la liaison.

(iv) Teneur en humidité—un facteur majeur qui affecte la résistance du sable.

Le sable de moulage doit avoir une bonne résistance, sinon il peut entraîner l'effondrement du moule ou sa destruction partielle lors du transport, du retournement ou de la fermeture. La cohésion doit être conservée lorsque le métal en fusion pénètre dans le moule (force de liaison) et le sable ne doit pas être emporté lors de la coulée.

Propriété # 3. Adhésivité :

Les particules de sable doivent pouvoir adhérer aux autres corps, notamment à la boîte de moulage et ce n'est que grâce à cette propriété que la masse de sable est bien maintenue dans la boîte de moulage et ne tombe pas lors du déplacement du moule. Dans le même temps, le sable ne doit pas coller au moulage et se décoller facilement, laissant une surface propre.

Propriété # 4. Plasticité :

Il fait référence à la condition d'acquérir une forme prédéterminée sous pression et de la conserver, lorsque la pression est supprimée. Afin d'avoir une bonne impression du motif dans le moule, le sable de moulage doit avoir une bonne plasticité. Généralement, le sable à grain fin a une meilleure plasticité. Cela dépend de la teneur en argile, qui absorbe l'humidité, lorsque le sable est humidifié.

Propriété # 5. Caractère réfractaire :

C'est la capacité du sable de silice à résister à une chaleur élevée sans se décomposer ni fondre. Le sable peu réfractaire peut brûler à haute température. Le point de fusion du sable de moulage peut être augmenté en éliminant les impuretés, en particulier les oxydes métalliques. Le sable ne doit pas non plus former une masse vitreuse qui gêne le décapage.

No de propriété 6. Résistivité chimique :

Le sable de moulage ne doit pas réagir chimiquement ou se combiner avec du métal en fusion afin qu'il puisse être utilisé encore et encore.

Propriété # 7. Propriété de liaison :

Le liant permet au sable de s'écouler pour prendre la forme du motif. Il ne doit pas être si fort que la cassure devienne difficile, ni si faible qu'il permette à la peau de surface de la coulée de se casser.

Propriété # 8. Fluidité :

Ceci est similaire à la plasticité. C'est la capacité du sable à prendre la forme désirée. Le sable doit être capable de transmettre les coups tout au long du pilonnage.

Propriété # 9. Force verte :

Cela dépend de :

(a) Granulométrie,

(b) Forme et distribution des grains de sable,

(c) Type et quantité d'argile ou autre liant, et

(d) Teneur en eau.

La résistance à la compression à sec d'un mélange de moulage et de sable augmente à mesure que l'humidité est ajoutée, jusqu'à ce que le sable soit trop humide pour être travaillé (Fig. 3.23).

La figure 3.24 montre comment la résistance à l'état vert du sable de moulage varie avec d'autres caractéristiques.