PROCÉDÉS DE MOULAGE
L'art du mouleur, proprement dit, n'est qu'une branche de l'art du fondeur. Un ouvrier peut être un excellent mouleur et ne rien entendre aux travaux qu'entraîne la mise en fusion des métaux; de même un fondeur peut diriger ses fourneaux avec toute l'habileté nécessaire et manquer malgré cela des notions les plus élémentaires du moulage. Cette distinction entre deux classes d'ouvriers qui se touchent de si près et qui sont appelés à se compléter n'est pas sans inconvénient pour la prospérité des usines. — En principe, le fondeur devrait, étant initié au travail du moulage, pouvoir faire face à toutes les opérations que nécessite la fabrication des objets coulés. C'est surtout dans les établissements de peu d'importance qu'on ressent le besoin de rencontrer des ouvriers à la fois fondeurs et mouleurs. Quand même il importerait de confier la surveillance des fourneaux à des gens spéciaux, n'est-il pas utile qu'un mouleur soit à même d'apprécier la qualité de la matière qu'il emploie, la température convenant à cette matière pour qu'elle remplisse ses moules, le temps nécessaire pour mettre en fusion la quantité de métal qu'il devra prendre au moment de la coulée, etc. ?
A cause de cela, on nous excusera si nous employons l'expression fondeur pour désigner à la fois l'ouvrier capable de mettre le métal en fusion et celui qui prépare les moules pour recevoir ce métal.
Il est difficile de classer les difiérents modes de moulage usités dans les fonderies. — La fabrication des moules se présente sous tant d'aspects divers, que les procédés à mettre en œuvre se ressentent de cette variété. On pourrait cependant décomposer les opérations dumoulage en cinq séries principales, savoir :
1<> Le moulage en sable vert ou sable non séché ;
2f^ Le moulage en sable vert séché ou grillé, qui tient le milieu entre le moulage en sable vert et le moulage en sable d'étuve ;
Z^ Le moulage en sable d'étuve;
49 Le moulage en terre;
&> Le moulage en coquilles, ou autrement le moulage qui se pratique au moyen de creux en métal, qui servent plusieurs fois à la coulée.
Nous mettrons en dehors de ces cinq parties la fabrication des noyaux, laquelle est en quelque sorte une spécialité distincte à séparer du moulage. Ces dififérentes méthodes sont appliquées indifféremment pour la fonte de fer comme pour la fonte de cuivre.
Moulage des objets en fonte de fer.
Du, moulage en sable verL — On entend par moules en sable vert ceux qui reçoivent le métal aussitôt après leur confection, sans qu'il soit nécessaire de les sécher ou de les torréfier pour les mettre en état d'être remplis sans inconvénients. Il y a cinquante ans, le moulage en sable vert était à peine pratiqué; aujourd'hui, c'est sans contredit le plus usité. On fait en sable vert la plus grande partie des pièces de machines, les ornements plats, la vaisselle et une foule d'autres objets qu'on coulait Jadis en sable d'étuve ou en terre, par des procédés lents et coûteux, dont tous les avantages étaient de donner des résultats plus certains, mais non plus beaux. Depuis longtemps les fondeurs réussissent parfaitement en sable vert un grand nombre de pièces obtenues par cette méthode, avec une netteté qui dépasse quelquefois de beaucoup celle qu'on obtiendrait par les autres systèmes.
Les conditions essentielles à remplir pour obtenir un bon moulage en sable vert sont les suivantes :
Employer des sables de bonne qualité, travaillés avec soin et mouillés â un degré d'humidité convenable ;
Serrer les sables de telle sorte qu'ils ne présentent pas assez de dureté pour résister à la compression sous les doigts, mais cependant qu'ils offrent assez de solidité pour ne pas s'ébouler au moment de la coulée et pour ne pas céder sous la pression du métal, ce qui donnerait des pièces dont les surfaces seraient inégales et ne ressembleraient pas à celles du modèle ;
Avoir soin, en foulant le sable qui doit reproduire les objets ayant une certaine épaisseur, de donner un peu plus de dureté aux couches destinées à former le fond des moules, afin qu^elles ne souffrent pas plus de la pression du métal que les couches supérieures;
Lier toutes les couches entre elles, de façon qu'elles offrent des parois uniformément comprimées, ou, autrement dit, éviter les inégalités de foulage pouvant amener des bosses à la surface des pièces ;
Placer les coulées ou jets destinés à l'introduction du métal dans les moules, de telle façon que la fonte ne tombe pas de trop haut, ni avec trop de rapidité, sur des parties qui pourraient être facilement endommagées ;
Tirer de Vair au moyen des aigailles à air, sur tous les points où l'on peut atteindre le modèle et même à travers les couches de sable qui l'environnent. — C'est à la multiplicité des petits orifices laissés dans les moules par le passage de l'aiguille à tirer de l'air et au peu de compression des lits de sable qu'est due la réussite du moulage en sable vert. En effet, des moules serrés fortement et n'ayant, ni par les trous d'aiguilles, ni par l'isolement existant entre les molécules de couches peu foulées, aucune issue pour l'échappement des gaz qui se produisent au moment de la coulée, ne pourraient conserver la matière, laquelle serait rejetée au dehors par ces mômes gaz cherchant à trouver un passage au travers des jets et des évents, seuls débouchés qui leur resteraient.
Les sables employés pour le moulage en sable vert doivent être à la fois un peu argileux et un peu siliceux. On est moins difficile pour le choix des sables destinés à l'étuve que pour celui de ceux qui doivent servir au moulage à vert.
Il faut certainement user de plus de précautions dans le choix des sables qui ne doivent pas être séchés. — Ces sables ne demandent pas à être aussi gras que les sables d'étuve ; il leur suffit d'avoir assez de cohésion pour qu'ils ne s'éboulent pas lorsqu'on retire les modèles ou lorsqu'ils reçoivent la matière en fusion (1).
Suivant la qualité des sables et suivant le volume des modèles, on mêle au sable vert depuis 1/20® jusqu'à 1/5^ de houille broyée et tamisée qui sert à faire décaper les pièces et à favoriser le dégagement des gaz. Quelquefois, lorsque le mélange est trop gras et lorsqu'on veut mouler de petits objets délicats, on ajoute une faible proportion de poussier de charbon de bois et l'on supprime le poussier de houille qui tend à rendre la surface des pièces plus dure et plus cassante.
Les sables mélangés et travaillés ainsi qu'il a été dit sont employés à un degré d'humidité assez grand pour qu'ils puissent se lier étant foulés dans les châssis et pour qu'ils ne s'égrènent pas lorsque les modèles sont retirés. Des sables un peu mouillés sont d'un emploi plus facile que des sables trop secs. Ils donnent des parois plus nettes et les modèles s'enlèvent plus aisément sans arrachuresy mais il est à craindre qu'ils provoquent des bouillonnements et quelquefois des explosions à la coulée. — Les mélanges de sables doivent montrer d'autant plus de corps que les empreintes à reproduire sont plus fouillées. Ainsi le sable vert doit être doux, coulant et pour ainsi dire moelleux au toucher; le sable d'étuve, au contraire, doit être plus âpre, plus liant et plus résistant.
Les mélanges préparés ne servent qu'à recouvrir les parois des modèles à une épaisseur de 0"*,01 à 0°",03. Nous avons dit qu'on employait»
(!) Voir, pour la fabricatiou et l'emploi des sables, le chapitre précédent.
pour remplir les châssis, des sables tels qu'ils sont amenés aux usines, en ayant soin seulement de les passer à la claie. Lorsqu'ils sont trop argileux, on les mêle avec d'autres sables ayant déjà servi au moulage, et à défaut de ceux-ci, avec une certaine proportion de poussier de charbon de bois, de grès ou de sablon.
Il est difficile de donner des renseignements complets sur le moulage de toutes les pièces pouvant se présenter dans les fonderies, et nous reconnaissons qu'il faudrait un trop grand nombre d'exemples pour faire comprendre le travail de la moulerie aux personnes qui n'en ont aucune notion. Nous nous contenterons donc de mettre en relief les modes de moulages usités pour quelques pièces d'un emploi ordinaire. Puis nous accorderons de plus grands détails à certaines spécialités plus répandues.
Moulage sur couche. — Le moule le plus simple est sans contredit celui d'une plaque qui se coule à découvert sans châssis, sur une seule épaisseur de sable qui prend le nom de couche, — La couche est bordée de chantiers parallèles posés suivant un même plan horizontal. On la dresse de niveau en l'unissant au moyen d'une règle promenée à frottement sur les deux chantiers. — Ainsi préparée, la surface de la couche est couverte d'une épaisseur de 3 ou 4 centimètres de sable frais passé au tamis, le modèle est mis en place, puis enfoncé bien horizontalement, ce dont on s'assure au moyen d'un niveau de maçon. On amasse alors et l'on serre avec la main le sable, tout autour du modèle. On dresse avec la truelle les bords du moule, en conservant partout la même hauteur. On creuse la coulée ordinairement très large et peu profonde, afin qu'elle puisse répandre la fonte de la manière la plus instantanée. On pratique dans le sable et sous la pièce plusieurs rangées de trous d'air, et enfin on enlève le modèle après avoir eu soin de l'ébranler dans le sens de la longueur et de la largeur, afin qu'en se démoulant il n'emporte pas les bords des parois verticales. Il ne reste plus pour terminer qu'à secouer sur toute la surface du moule, une couche de fleur de poussier et à lisser cette couche au moyen de la truelle.
On peut au besoin mouler une semblable plaque sans qu'il soit nécessaire d'avoir un modèle. — Supposons qu'on veuille obtenir de cette manière une plaque de 1 mètre de largeur sur 0"»,50 de hauteur. Lorsque la couche sera nivelée, il faudra poser uneéquerre (flg. 22, pi. 16) suivant une ligne parallèle aux chantiers qui bordent la couche, puis marquer sur l'équerre d'un côté une longueur de 1 mètre et de l'autre une longueur de 0",50. On élèvera alors du sable sur les deux faces, à la hauteur de l'équerre dont l'épaisseur est ordinairement d'environ 0",05 ou 0",06. Cela fait, on tournera l'équerre en difiérents sens jusqu'à ce qu'on soit parvenu à former les quatre angles et les quatre côtés
de la plaque. Le moulage s'achève comme nous venons dédire. On a soin de faire des dégorgeoirs sur les bords du moule afin qu'en coulant on ne dépasse pas l'épaisseur qu'on veut donner à la pièce. Les plaques se coulent avec une grande promptitude au moyen de la poche à levier (flg. 1 et 2, pi. 16); il est essentiel que la fonte soit bien chaude si l'on veut les obtenir légères et d'égale épaisseur. — Voir figures 25 et 25 bis, planche 27, la disposition de moulage et de coulée qui convient à une plaque sur couche.
On coule encore à découvert des marteaux de forge, des enclumes, la plupart des châssis de fonderie, les tourillons d'arbres de moulins, enfin toutes les pièces dont les surfaces supérieures n'ont pas besoin d'être parfaitement unies.
Les pièces qui doivent avoir des plans bien lisses ou présenter des reliefs sur leurs côtés ne peuvent être obtenues qu'en les recouvrant d'un châssis qui reproduit l'empreinte exacte des surfaces ne pouvant être moulées sur la couche. Ainsi sont les engrenages, les volants, les bâtis, les fiasques, etc. Si la face supérieure de ces objets est tout à fait unie, on peut éviter la dépense d'un châssis, en la recouvrant de galettes de terre ou de sable, bien dressées et bien ajustées, l'une contre l'autre et sur le même plan ; ou encore avec une ou plusieurs plaques de fonte, dont le côté en contact avec le métal a été d'avance garni d'aspérités et recouvert d'une couche de terre bien séchée.
Quand il s'agit de pièces simples, telles que des barreaux de grille, par exemple, dont l'étendue est peu considérable, on fait usage de châssis brisés. Ces châssis en bois plutôt qu'en fonte, puisqu'ils ne servent qu'au moulage, à nervures à l'intérieur, mais sans aucune traverse, se séparent en deux parties suivant leur longueur et généralement dans la diagonale, lorsque le moulage a été pratiqué par les moyens ordinaires et lorsque les moules sont fermés pour la coulée. Ils laissent ainsi sur place une galette de sable, laquelle, s'ajustant parfaitement avec le creux du moule resté dans le sol, permet d'éviter les bavures et les inégalités qui se présentent plus fréquemment, quand les pièces de recouvrement sont faites à part. Les châssis brisés se consolident au moyen de clavettes, toutes les fois qu'on doit commencer un nouveau moule.
Les moules recouverts n'exigent pas un niveau aussi parfait que les moules à une seule face. On peut imprimer la partie creuse à tous les endroits de l'atelier où le sable off're une épaisseur suffisante, et il suffit de la repérer avec la partie de dessus au moyen de piquets de bois ou de fer enfoncés dans le sol, ou encore à l'aide de goujons universels demeurant dans le sable (fig. 40 et 40 bis, pi. 17). Lorsqu'on peut disposer d'uîi assez grand nombre de châssis pour éviter de mouler à l'an-
glaise (1), on place les modèles sur un fond en bois» ou sur une couche battue provisoirement dans la partie devant servir de recouvrement. On foule la partie creuse ; on retourne le moule en ayant soin d'assujettir les châssis avec des clavettes ou avec des crampons pour qu'ils ne s'ouvrent pas ; on enlève le fond ou la couche qu'on débarrasse du sable qu'elle contenait ; enfin l'on dépouille la partie creuse, et l'on continue le moulage, comme s'il avait dû être fait à l'anglaise.
Quand les pièces ont des parties en saillie venant dans le côté de dessus, on s'arrange pour que ces parties rapportées au modèle, à goujons ou à vis, puissent s'enlever avec le côté. Si cette disposition n'est pas pratiquée, on ébranle les saillies entre deux sables, au moyen d'un ringard très pointu qui se fixe dans les trous ménagés à la surface du modèle (2). Enfin, à défaut de cet expédient qui ne réussit pas toujours et qui d'ailleurs peut ne pas suffire, on bat des pièces de rapport auxquelles on donne toute la dépouille nécessaire pour rester sur le modèle quand la partie du dessus s'enlève, et qu'on retire pour les fixer ensuite à la place désignée par leur empreinte.
Moulage des engrenages. — Le moulage d'un engrenage à dents de fonte de forme ordinaire est assez simple ; il se complique si les dents de fonte doivent être remplacées par des dents de bois. Le modèle est alors garni de portées destinées à servir de siège aux noyaux devant former les vides où viendront s'ajuster les alluchons. Le moule se fait de la même manière que celui d'une roue à dents de fonte, soit à l'anglaise, soit en deux châssis ; et l'on a soin de ménager des issues pour le passage des gaz, sous les rayons, autour de la jante, sur les surfaces horizontales, comme entre les dents si les vides le permettent, — Lorsque le modèle est retiré et quand le moule est achevé, on met en place tous les noyaux qu'on a eu soin de faire sécher, parce qu'en sable vert ils n'ofiriraient pas assez de consistance. Il est bon de ne descendre ces noyaux que peu d'instants avant la coulée, afin qu'ils ne prennent pas la fraîcheur du moule. Quand les roues à alluchons sont droites, on fait monter les portées jusqu'en haut de la jante afin de n'avoir qu'une surface plane â enlever dans la partie du dessus ; et, lorsque les noyaux
(1) On appelait ainsi dans le temps, que le procédé vtnt ou non des Anglais, le moulage de toutes pièces ne nécessitant qu'an châssis mobile. Bavoir la partie du dessus ou du recouvrement, et dout^ par conséquent, la principale empreinte se trouve prise dans le soi.
(2) Lorsque les modèles sont en bois et doivent être d'un usage fréquent, on &it bien de les garnir, aux endroits où sont les trous pour ébranler, de plaques de forte tôle fixées par des vis et percées à la même place que les modèles. Ces plaques reçoivent le choc du ringard et protègent le bois* — Voir le chapitre Modèles,
sont mis en place, on bouche, au moyen d'un cintre approprié suivant le rayon du modèle, tous les vides laissés par les portées. On peut se faire une idée de cette opération par les figures 31 et 32, planche 27, lesquelles représentent une portion du moule de la jante d'une roue à lumières, les noyaux étant placés : — n, n, w, senties portées indiquées seulement à l'extérieur ; a, a, a sont les noyaux qui viennent s'appuyer * contre la surface verticale intérieure de la jante ; b est le vide qui reste au*dessus des noyaux et qu'on remplit, en serrant du sable contre le cintre c qui s'applique sur les parties pleines b', b', b'.
Un ouvrier habile peut foire le moule d'une roue d'engrenage en se servant d'une portion de la jante, d'un seul bras et du moyeu ; il lui suffit de mouler à plusieurs reprises ce morceau de modèle, en lui faisant parcourir une circonférence dont il peut retrouver tous les points au moyen d'un compas placé au centre du moyeu — Il est facile encore de mouler une roue dentée sans modèle, avec le secours seulement de deux boîtes à noyaux. L'une (fig. 33) forme un vide qui reproduit un sixième ou un huitième de la jante de la roue à mouler ; on foule des galettes en sable dans ce vide et on les ajuste ensuite circulairement à l'aide du compas. L'autre (fig. 30) fait voir un noyau représentant l'un des secteurs de la roue, et qui, répété autant de fois que cette roue a de ^ras, puis ajusté au compas suivait une circonférence concen* rique avec celle des dents, forme les bras et le moyeu. — Un tel moule se recouvre avec des galelies en terre ou avec une partie de châssis battue sur une surface bien plane.
11 a été question, au chapitre Modèles, de ces procédés de moulage et d'autres encore. Nous ajoutons ici l'indication de quelques appareils mécaniques aujourd'hui assez répandus pour faciliter la division exacte des dents a'engrenage dans les moules. Le moulage à la trousse et par boites à noyau diminue les frais de modèle et doit oflTrir certainement une économie réelle. Mais le tour de main de l'ouvrier peut laisser à désirer sous le rapport de l'exactitude de la division, même quand elle s'appuie sur un plateau à pointures qui n'est pas organisé mécaniquement.
L'appareil de Cardillac, fondeur à Toulouse, présente à cet égard un certain intérêt. Il peut servir à diviser dans le s.ible et à fouler les roues d'engrenage. — Facilement transportable, cet appareil est placé à volonté, sur un point quelconque de la fonderie. On peut lui aflecter une installation spéciale soit sous une grue, soit contre un mur, en remplaçant le bâti assez primitif indiqué figure 1, planche 26, par un support en fonte dans le genre de l'appareil à trousser, dessiné figure 28, planche 16, ou par toute autre disposition suffisante pour soutenir l'axe du trousseau.
Cet axe est muni, comme on peut voir, d'une barre rigide portant un
chariot sur lequel est appliquée la forme de la dent et qui se déplace par quantités proportionnelles au nombre de dents.
La âf^ure 2 rtsprésente en plai la disposition du porte-dent. la traverse supportant Tappareil diviseur étant supprimée. La figure 3 donna lu disposition de Tappareil à diviser proprement dit. Cet appareil se compose d*un g'dltig fixé à l'axe de lu trousse et qui reçoit le mouvement par une vis sans fin placée en a, commandant la roue b et, par suite, le petit ^alet c. La vis sans fin, elle-même, est commandée par les roues dentées d, e, /*. G*est à l'aide de ces trois engrenages qui se remplacent suivant le nombre de dents de la roue à diviser et le nombre de tours de la maniv^elie, qu*on obtient toutes les divisions utiles. La figure 4 représente le chariot porte-forne par lequel le creux de la dent se relève à chaque division, après avoir laissé le sable foulé en place. Le relèvement à Taide du chariot jfS*opère par vis et manivelle d*une façon continae, sans secousses et par suite sans arrachement du sable, ce qui constitue la perfiction du moulage. Le coulisseau est porteur d*un pla« teau mobile se redressant ou s'inclinant à volonté autour d'un tourillon qui permet à cette partie du chariot de prendre les inclinaisons voulues pour les engrenages d*angle. C'est sur ce plateau mobile qu'est fixée la forme des dents, laquelle devient solidaire du chariot et participe à tous ses mouvements.
Lafl;?ure5iadiquele porte-forme renversé Jaforme étant remplacée par un calibre pour servira vérifier la division des dents d'un pièce coulée.
L'appareil de diVision est estimé par les înTenteurs 350 fr. n
Le plateau avec ses supports et sa traverse 90 »
La 9éii« d*ea^r«nage8, pour obtenir les dividions de 10 à 100 deûta. . 150 j» Deut tfottêseaux, Tun pour én'^nages de 0^,2^ à 1 mètre de diamètre, Tautre pour èugMnagea de 1 m.Hre à 8 mètres. L'arbre de trousse avec appareil de relevage doublement articulé, pour la fabrication des engrenais d'angle et es roues à hélice. Plus un tableau indiquant les engrenages à employer et le nombre de tours de manivelle pour obtenir le nombre de dents de l'engrenage à mouler. Ën.^emble 190 i
Total ...... 780 fr. »
Ce genre de machine, fondé sur des relations entre engrenages ayant pour but d'obtenir une avance déterminée de Toutil. ainsi que cela a lieu, dans un autre ordre d'idées, pour les tours & fileter, a été «mployé et préconisé, il y a longtemps, en Angleterre.
Nous ne parlerons pas de la machine RoiwcUJackson, soumise & Texa* men de l'Institut des ingénieur^ anglais en 1853, laïuelle est d'une assez grande complication et exige forcément remploi d'un châssis
cotnplet pour U moulage d'uae rouô deatée. Mais nous doAA#roas U
disposition de l'appareil Scoti^ de Manchester (flg. 8» pL 27),lequel a été etest encore employé en France dans quelques fonderies et nous parait l'un des plus simples» parmi les nombreux types reposant sur le même principe.
Cet appareil» décrit dans les Dullelias de la Société des élevés des écolei iarls et métiers, est affecté au moulage de roues d'engrenage droi* tes et angulaires, par l'application d'un segment de modèle composé d'une ou de plusieurs dents. Ce segment» mis en mouvement par une disposition mécanique précise» donnant des divisions régulières» permet au mouleur de fouler le sable» très commodément» entre les dents du modèle et le sol de l'usine.
Le mécanisme diviseur est fixé sur un point quelconque de la fonderie où Ton implante profondément et solidement un piquet a qui reçoit à volonté une trousse (âg. 9) pour dresser le moule projeté» ou bien le système diviseur indiqué par la figure 8.
L'appareil & diviser se compose d'un bâti portant deux glissières à rainures servant de guides» et muni de crémaillères engrenées avec des pignons montés sur un arbre transversal. Celui-ci, avec l'aide d'un volant à manivelle, fait avancer ou reculer le bâti pouvant être rendu fixe à volonté» dès qu*ll atteint le rayon voulu par l'engrenage à mouler. Le sommet de Tarbre vertical est pourvu d'une roue marchant par une vis sans fin» laquelle porte sur son axe un pignon engrenant» avec une série de roues différentielles. Ce pignon glisse à volonté sur son arbre rainé» lequel porte à son extrémité un disque avec poignée à ressort entrant dans les rainures de ce disque» comme cela a lieu pour les plateaux diviseurs.
L'extrémité du bâti à glissières est muni d'un coulisseau vertioal que commande un appareil à vis sans fin.
Une fois le sable dressé et égalisé par la trousse (flg. 9), laquelle est remplacée» après ce premier travail» par le système qui vient d'être indiqué» et alors qu'on a réglé la longueur du rayon voulu par rapport au segment de modèle, on fait marcher le coulisseau en l'abaissant ou en l'élevant suivant les besoins du moulage.
En résumé» la marche de l'appareil se traduit comme suit :
— Mouvement circulaire de l'appareil autour de son axe;
~ Avanoe du porte-segment suivant le diamètre à donner aux roues ;
*- Règlement de la vitesse des roues différentielles» ainsi que cola a lieu dans un tour à fileter ;
^ Limitation de la course du segment à l'aide d'un système d'arrêt placé sur le coulisseau ;
— Emploi du disque diviseur que l'on fait avancer d*une ou de plusieurs révolutions» suivant la partie de circonférence que prend losog* ment du modèle;
— Abaissement et relèvement successifs du coulisseau portant le segment.
C'est en réalité le système Cardillac rendu plus compliqué, mais aussi plus mécanique. Pour accélérer le mouvement du coulisseau, on peut le relever à l'aide d'un contrepoids. Ainsi était d'abord la machine Bolwellf fondée sur le même principe.
Les machines Scott sont d'un prix assez élevé et variable suivant le diamètre des engrenages qu'elles peuvent mouler.
On en fait sur plusieurs types pour engrenages entre O^jSO et 5",50 de diamètre. — Dans ces dernières conditions, étant en porte-à-faux, elles exigent des dimensions exceptionnelles et doivent être construites avec une grande rigidité.
Au delà du diamètre de 2",50 à 3 mètres, nous les croyons encombrantes et onéreuses, à moins de fabrication spéciale de grands engrenages. Le prix des plus petites ne descend pas, avec les droits de brevet, les droits d'entrée et de commission, au-dessous de 1,500 fr. — Il peut atteindre jussqu'à 3 et 4,000 fr. On a donc plus d'avantages à employer le procédé Cardillac ou autre analogue permettant de séparer le mécanisme diviseur de celui du porte-forme, et d'employer pour les grands engrenages le système à traverse très simple et facile à installer, tel qu'il est indiqué par la âgure 1, planche 26.
On verra à la planche 34 deux autres appareils construits en Angleterre (fig. 1 et 2), de dispositions différentes pour mouler les engrenages en châssis.
Moulage des volants, — Les volants peuvent comme les roues être moulés avec des fragments de modèles. Il en est de même des poulies. Mais, quelle que soit la pièce à mouler, on fait bien, si par exemple on se sert d'un sixième de modèle, de tenir cette partie un peu plus grande, afin qu'en moulant le dernier sixième on n'arrive pas trop juste, et aussi pour que le modèle ait de l'assise chaque fois qu'on commence une nouvelle portion de moulage.
Quelquefois, pour faire un volant, on ne se sert que d'un des bras et du moyeu ; la couronne se moule à la trousse. Après avoir préparé le sable à la pelle et au tamis, on nivelle avec soin sur place la couche devant servir au moulage dans le sol, on la dresse et on l'unit à la truelle de même que si elle avait été foulée pour recevoir un modèle. Puis on commence le troussage au moyen d'un calibre en saillie qu'on fait descendre doucement au fur et à mesure que le sable s'enlève et que la couronne acquiert de la profondeur.
Lorsque le trousseau a rempli son office, on garnit de sable bien foulé le vide de la jante sur lequel on a eu soin d'abord de secouer du poussier et même de fixer des bandes de papier mince, puis on
procède au moulage des bras et Ton serre la partie de recouvrement.
Ces opérations terminées, on retire le sable ayant représenté le modèle, et il ne reste plus qu'à achever le moule par les procédés ordinaires.
Si la coupe de la couronne du volant devait avoir la forme d'un ovale, on creuserait dans le moule, au moyen d'une trousse en saillie, la moitié de cet ovale; puis, après avoir serré le sable servant provisoirement de modèle, on déterminerait la deuxième partie de l'ovale, devant venir dans la partie supérieure du moule, au moyen d'une autre trousse en creux. Les figures 35 et 30, planche 27, suffisent pour indiquer ces deux opérations dont il a été question déjà, quand nous avons parié des modèles.
Nous n'en finirions pas, s'il fallait décrire tous les moyens employés par les mouleurs pour éviter la dépense des modèles. 11 est peu de pièces régulières pour le moulage desquelles on ne pourrait à la rigueur se dispenser d'un modèle complet. Cependant de telles opérations sont bonnes î\ pratiquer uniquement pour des pièces de grandes dimensions et ne devant être moulées qu'une fois. Elles ne donnent jamais de résultats aussi exacts et aussi convenables que le moulage sur modèles entiers ; elles entraînent plus de soins et plus de frais que les procédés ordinaires, et, par ces raisons, on s'en sert le plus rarement possible.
Après le moulage en fosse, ou dans le sol, ou à l'anglaise, comme on voudra, le moulage en deux parties de châssis est le plus simple. Toutefois les difficultés croissent en raison des formes et des saillies des modèles, et l'on peut être obligé d'employer l'assistance de plusieurs châssis dont les coupes ne sont pas toujours horizontales et dont quelques-unes se retirent en tiroir suivant un plan vertical, ou bien encore suivant des surfaces gauches qui sont déterminées d'après les contours des pièces.
Pour donner un exemple de moulage à plusieurs châssis, nous décrirons la méthode ordinairement employée dans les hauts-fourneaux pour la confection du moule d'un vase de jardin.
Le modèle d'un vase est décomposé en cinq parties, savoir : la cloche ou tulipe qui comprend la partie a, 6, c, (/; la couronne o, o, ou autrement dit le quart de rond qui termine le culot; le culot M, et enfin le pied P qui se divise en deux parties, suivant la diagonale r, t (fig. 20, 21 et 22, pi. 27). Il résulte de cette disposition que le châssis forme aussi cinq parties, dont une, celle composant la chape du pied, se divise en deux tiroirs suivant la ligne verticale r, r. — Le noyau du vase se fait dans le modèle, en même temps que l'on pratique le moulage de l'extérieur. Le châssis du pied et le châssis supérieur doivent être, lorsqu'ils sout
en bois, garnis de clous qui servent à retenir les sables. Le ohftssis su* périeur doit avoir, de plus, une barrette avec un mamelon hérissé de pointes, qui plonge dans le modèle du pied et qui sert & supporter le noyau (1).
Pour procéder au moulage d'un vase, on posera d'abord la cloche sur la planche à mouler, qui prend la partie B du modèle, puis on comprimera la chape jusqu'à la ligne cd, en ayant soin de fouler le noyau de la cloche en même temps. On pourra placer aussitôt sur la chape la couronnée, en ayant soin de dépouiller le côté du moule suivant oo',et le noyau de la cloche suivant cd. Il sera bon ensuite de retournep la chape entre deux fonds, de la dépouiller suivant ab, de battre la fausse pièce qui doit faire corps avec le noyau de la cloche, et enfin de retourner de nouveau, en consolidant cette fois la partie à noyau sur une garniture de sable mouvant, disposée aussi horizontalement que possible. On mettra en place le modèle du culot et le ch&ssis qui doit recevoir l'empreinte de cette portion du vase ; on foulera à la fois le noyau et la partie du châssis, en ayant soin d^assurer le premier au moyen d'une armature (fig. 22) dont les trois repères aa'a" s'ajustent dans le noyau de la cloche. On s'arrangera, en plaçant le modèle du pied, pour que sa section corresponde bien à celle de son châssis; puis on foulera le petit noyau compris entre les lignes gh et su (fig. 11) et la partie contenant le moule du pied, laquelle sera dressée suivant t k (fig. 19 et 20) avant de battre le dernier côté du moule.
Quand tous les châssis sont foulés, c'est-à-dire lorsque le moule est monté, on commence le démoulage. — Pour cela, on enlève les deux châssis supérieurs, et l'on ouvre en tiroir les deux parties qui contiennent le modèle du pied. Chacune de ces parties entraîne avec elle, dans le sens qui lui est propre, une moitié du modèle de pied, laquelle est dépouillée suivant la couture du châssis. Lorsqu^on a retiré les modèles et lissé au poussier, on réunit de nouveau par les crochets les deux parties du châssis, et l'on rectifie les coutures au moyen de la spatule ou du paroir. On enlève ensuite le châssis du culot, puis le modèle, et enfin le noyau de celui-ci, de telle façon qu'il ne reste plus qu'à démonter la chape de la cloche dont on retire le modèle après avoir enlevé d'abord celui de la couronne. Les diverses parties du moule sont successivement ragréées, parées au poussier, et fermées les unes sur les
(1) Quand les châssis sont en fonte, on les dispose à l'intérieur avec des nerrares et des rebords servant à maintenir les sables . Oa a du reste l'habitude, peur augmenter T^dhôrence du sable foulé contr» les châssis, de frotter avant le moulage les parois intérieures des chapes avec une potée composée de terre glaise eu de sable gras dôlajé dans Teau. On y trempe, en outre, lep feuillards, lep armatures et les crochets qui doivent être employés au moulage. Cette précaution vaut mieux qu'un mouillage pur et simple.
aatrag e& commençant gav eelles qui ont été démoulées les dipalères. ~~ On étuve ordinairement le petit noyau compris entré gk et m, afin qu'il ne s^écpase fB» en renmoulant.
Moulage de la poterie, — D'après ce qu'on a pu voir, le moule d'un vase est uq exemple de la complication que peuvent montrer les moules à plusieupa ehàssis. Toutes les autres pièces de poterie présentent beaucoup moins de diffloultés et se démoulent presque toutes en deux parties, la chape et le côté à noyau. (Voir pi. 07, fig. 8, 8 bis, 9 et his, le moule d'une marmite i -^ flg. 6 et 6 6fi le moule d'une coquelle ou casserole à pied; — flg. 10 et 10 bis le moule d'un couvercle.) Nous devrons excepter cependant les poêles (fig. 15, 15 bis et 15 ter) dont Je corps est moulé en trois châssis, celui du milieu se séparant suivant un plan qui passe par le centre des lunettes et est parallèle à la porte où l'on charge le bois et à la buse par oA s'échappe la fiimée j les mar« mites renflées (flg. 16 à 17 bis) (][ui se moulent, à peu de chose près, de la même manière que les poêles; les chenets à figures ou à ornements (flg. 7 et 7 bis) dont la partie du milieu forme tiroir et se sépare de telle sorte, que toute la figure se démeule d'un côté, tandis que la queue et le derrière de la tète qui n'a pas d'ornements viennent avec la partie postérieure.
Les figures IS, 13 et 14 font voir les pieds, les anses et les oreilles des marmites qu'on laisse dans le sable et qu'on retire après coup.
Nous indiquons les châssis de ces divers objets construits en bois, ainsi que cela se faisait et se fait encore dans les anciens fourneau^ à marchandises. Les châssis en fonte sont aujourd'hui établis ronf^s et disposés suivant la forme des pièces et très légers. Cependant les vieux mouleurs préfèrent encore les châssis en bois, comme plus faciles à manier. On peut leur tenir compte de cette préférence dans une certaine limite, si l'on se dit qu'ils ont de nombreuses et lourdes charges à manœuvrer pour établir matin et soir le montant de leurs coulées, lesquelles sont payées aux pièces.
Les grandes chaudières moulées en sable se font quelquefois en trois parties, celle du haut ne portant que la superficie du fond de la pièce, sur laquelle sont disposés les jets et les évents. On fait cette partie séparée dans le but d'ébranler plus facilement le modèle entre deux sables avant d'enlever la chape. Quelquefois le fond du modèle est percé d'un trou circulaire de 0",âO à O'^.SO de diamètre suivant les dimensions de la chaudière. Cela permet, en pareil cas, de mettre le modèle en chantier sur le châssis devant porter le noyan, qu'on peut fouler en même temps que la chape, sans qu'il soit nécessaire de retourner le moule.
Les moules de pièces dites de poterie ou de sablerie sont éti^blis ep sable vert. Il convient de les serrer un peu plus solidement que les
moules pour pièces mécaniques, si Ton veut que la matière ne prenne pas d'épaisseur.
Cependant il faut craindre de leur donner trop de dureté en vue d*évlter, que les sables refusant la fonte, les pièces ne viennent pas ou Tiennent mal.
On procède pour les marmites, les coquelles, etc., comme pour toutes autres pièces en deux châssis. Le modèle est mis en chantier sur le fond. On établit la chape avec le jet. On retourne ; puis, après avoir retiré les modèles des anses, on bat le noyau et Ton retourne de nouveau; on enlève ja chape et avec elle le modèle, lequel, à son tour, est retiré pour permettre d'enlever les pieds. — Enfin le moule est achevé, lissé, fermé et coulé.
On emploie, pour le corps des moules, du sable ordinaire, dit de caisse ou de table, et seulement du sable neuf préparé pour garnir la partie supérieure des noyaux et les environs des jets, là où passe et tombe le métal.
Pour obtenir de belle sablerie, le sable doit être plutôt sec que frais, maigre que gras. L'intérieur des chapes et la surface des noyaux doivent être lissés avec soin au poussier végétal. Enfin on ne doit pas négliger de tirer de Tair, à l'aiguille, dans les noyaux notamment.
A titre de souvenir, nous reproduisons (pi. 27, parles fig. 37, 38 et 39) trois vues de châssis en bois, tels qu'on les employait au commencement du siècle. Ces châssis, de même que la figure 40, donnant le moule d'une marmite prête à être coulée, compléteront ce que les autres figures analogues 8 à 17, lesquelles ne sont que des croquis, peuvent laisser insuffisant. Les châssis en bois se font aujourd'hui plus simples. On emploie le fer et la tôle pour les coulisses, les équerres et les goujons.
A la figure 40, on remarquera que le châssis est en trois parties, pour faciliter le démoulage des pieds qui sont à patins.
Pendant que nous sommes placés à un point de vue rétrospectif, nous montrerons par les figures 41 et 42 la disposition d'une marmite moulée en terre. La figure 41 représente la coupe du moule, avec la lanterne et sa garniture, la terre du noyau, l'épaisseur de la pièce et la chape. Le tout obtenu par des troussages successifs. La figure 42 indique le moule en deux parties, fermé, muni des accessoires pour les pieds, les oreilles et la coulée, en un mot prêt à être enterré et coulé. La figure 43 est une râpe pour nettoyer et dessabler la poterie. — On se sert encore de cet outil, en fonte coulée sur coquille, pour le service des ateliers de rapage et d'ébarbage.
Moulage des ornements, — Le moulage des ornements plats est simple, et dans la plupart des usines on le confie à des apprentis ou à des ou-
vriers d'une faible journée; cependant il exige des soins, si Ton tient à avoir des surfaces bien nettes et des pièces sans bavures. On emploie, pour les ornements plats coulés à vert, un mélange de sable neuf, de vieux sable et de sablon ; ce mélange doit avoir assez de corps pour résister au moulage, mais il ne doit pas être trop gras, parce qu'il atteins draii mal, c'est-à-dire parce qu'il donnerait des empreintes de peu de netteté, susceptibles de donner des pièces à surface inégale.
A défaut de sablon qui sert a adoucir le mélange et à faire décaper les pièces, on fait bien d'employer une petite proportion de poussier de cnarbon de bois, de préférence au noir de houille qui blanchit et durcit les objets, dans les extrémités surtout, où la fonte arrive plus ou moins refroidie après avoir parcouru une grande partie des contours des moules.
Gomme il est impossible de lisser les moules d'ornements au poussier, on est obligé de reposer le modèle ou autrement de le retirer du sable avant que la dernière partie du moule soit entièrement battue, pour le remettre en place après avoir secoué du poussier sur les deux côtés. Après quoi on continue le moule pour l'achever comme on aurait fait si ron n'avait pas reposé. Du soin apporté à ce travail dépend la netteté des pièces ornées. La couche de poussier unit les sables, bouche les pores et fait décaper la fonte en lui donnant une belle couleur. Si le poussier ou le sable employés sont assez humides pour adhérer au modèle, on fait bien, avant l'opération qui vient d'être indiquée, de le faire chauffer légèrement.
Moulage des coussinets pour rails, — En principe, les coussinets étaient moulés en sable vert; les noyaux des trous de chevillettes venaient avec le modèle; celui seul déterminant l'emplacement du rail était indiqué par une portée. La plus légère variation dans la pose de ce noyau pouvait changer l'assise et la rectitude du rail.
Il convenait donc, pour obtenir une fabrication bien suivie et invariable, d'employer des boîtes à noyaux et des modèles en métal limés et ajustés suivant les types communiqués par les Compagnies de chemins de fer.
Depuis, ce mode de moulage a été absolument modifié. On s'est borné à le conserver pour les coussinets spéciaux de croisement de voie, des aiguillages, et<;., lesquels ne sont employés que par quantités relativement assez faibles pour ne pas nécessiter les modèles décomposés qui sont adoptés aujourd'hui.
Ces modèles dans la disposition de la figure 45, planche 23, sont établis en fonte, tels que doivent être les pièces, en tenant compte du retrait et des diverses modifications pouvant survenir au moulage et à la coulée, ce qui est réglé par l'expérience. Des parties en cuivre ou en
MW sont disposées pour être mantées & tenons en qnene d'aronde» de telle sorte qu'elles puissent rester dans le moule et être démoulées à part, alors qu'on a enlevé du sable le corps du modèle.
Les coussinets sont moulés à raison de deux modèles et préférable^ meiit de quatre modèles par cb&ssis. On a essayé tous les procédés pour arriver au moulage le plus rapide, le plus exact et le plus économique*
Les chapes ont é(é foulées d'un côté, pendant que les parties de dessus s'aelievalent d'un autre côté. Puis les deux côtés du moule étaient réunies par les soins d'un renmouleur unique pour plusieurs chantiers,
La division du travail a été poussée à l'extrême. On a eu des brigades pour fouler le sable, d'autres pour démouler, d'autres pour lisser ou garnir au poussier, d'autres pour renmouler, enfin des équipes pour couler, décocher, enlever les pièces et les conduire àl'ébarbage.
Ëtt après avoir essayé de tous les systèmes, des noyaux en fonte, des moulages mécaniques, des machines à fouler le sable, etc., en est resté sensiblement dans les données de la fabrication divisée par espèces d'ouvriers travaillant à bras.
Des ch&ssis bien faits, solides et légers, ne tenant strictement que le sable nécessaire, des couches invariables pour asseoir les parties de moules correspondantes, des ouvriers manœuvres pour faire le gros du travail, des gamins pour enlever les modèles et achever les menus âé« tails du moule, tels sont les moyens encore aujourd'hui employé^ de préférence .
Nous avons fait fabriquer ainsi, de 1849 à lt55, des millions de kllo^ grammes de coussinets, dans des conditions excessives de bon marché. Puis l'emploi des rails à patins et notamment celui des rails Vignole ayant pris de l'extension, la fabrication des coussinets de fonte est devenue plus rare. On la reprend aujourd'hui que les rails d'acier à double champignon présentent des garanties d'utilisation et de durée que les rails en fer n'avaient pas données. Et, avec les nouvelles fo-» brioations, on a reconnu qu'il était avantageux, encore, de rentrer dans le système i la main qui vient d^étre exposé.
Cependant nous indiquerons, au point de vue historique touchant la question du moulage des coussinets, la machine Jobson qui a été em« ployée en Angleterre et dans diverses fonderies françaises.
Cette machine dessinée à la figure 6, planche 26, a été disposée pour mouler deux coussinets à la fois. Les côtés de chacune des joues en contact aveo le noyau sont, ainsi que nous avons dit, séparés du reste du modèle. Ils sont susceptibles de pivoter sur des Joints partit culiers dans des cavités laissées par l'enlèvement de pièces qui se retirent à coulisses, alors que le modèle doit sortir du moule.
Pour faire fonctionner l'appareil, on plaee un châssis ordinaire en chantier sur la table de la machine. Ce ch&ssls est rendu Éxe, à la
place qoi lui convient, par deux goujons jk clayettes assurés sur la tabla. Le sable est foulé à la manière ordinaire.
IJn levier 4 contrepoids placé à l'arriàre de la machine est disposé pour être mis en ii^arche de gauche 4 droite. Ge levier est relié à un mouvement disposé sous la table, lequel abaisse la piècQ h cpulisse en rapport avec chaque joue et ramène en arrière les parties ^ charnière devant venir se loger dans les enfoncernents que laisse l'enlèvement des piàeea mobile^,
Qn soulève alors le levier de devant* en lui faisant ei^écuter les trois quarts d'upe révolution.
Par là, il dqnqq le mouvement à quatre cames qui, réunies h des tiges, soulèvent une plaque mobile s'adaptant & la base des modèles. Ceux-ci demeurant fixes, le châssis moulé est enlevé au-de^susi des mo^ dèles et peut être emporté sans toucher à ceux-ci qui restent h leur place.
En cet état, op ramène les leviers dans la position initiale indiquée par la flgure 6, et l'on commence un nouveau moule.
L'opératioQ a lieu avec exactitude et rapidité, sans demander beapcQup d'adresse de la part de l'ouvrier. Une machine semblable devait produire 50 moules pu lûO coussinets par heure. Il a fallu en rabattre.
Sn somme, la foulée ayant lieu à la main, la partie de dessus, le finissage du moule et le renmoulage restant, on voit que le moulage à la machine avec les dépenses d'installation et d'entretien n'est pas plus économique que le moulage habituel. Il ne reste en effet que le perfectionnement portant sur le démoulage du modèle et de ses parties accessoires, oe qui se fait vite et sans dépense notable, par des enfants un peu exercés.
La partie de dessus du moule est foulée séparément sur une table fixe représentant le dessous du coussinet et percée de trous dans lesquels entrent d'une manière invariable les goujons du chftspis.
Le moule fermé est présenté devant la poche à couler (flg. 5. pi. 17) dont le levier s'abaisse sous le poids qui forme charge pendant que s'opère la coulée. Les moules sont amenés de l-appareil à mouler Jusqu'au lieu de coulée sur un petit chariot placé sur des rails. Aussitôt remplis, ils sont conduits plus loin et décochés.
Les ouvriers qui moulent à bras ont leurs châssis sur place à portée eommedei ils ne les manœuvrent pas plus et à mesure qu'ils avancent laissant les moules derrière eux, ceux-ci sont coulés, puis décochés i les ehftssis sont remis à la même place, le sable battu; en un mot, tout le travail est à reprendre quand la rangée e^t terminée. II fUut peutêtre un peu plus ^e châssis et un peu plus de place, mais le tout est plus simple. La coulée se fait avec une poche suspendue à la ehatne
d*un appareil roulant du type figure 21, planche 19, lequel suit la rangée des moules.
En Angleterre où la main-d'œuvre est coûteuse, les appareils ingénieux dont nous parlons ont pu avoir quelque succès. Encore est-il douteux qu'on les ait conservés. Chez nous, la machine Jobson a été essayée, entre autres, dans l'atelier de fonderie de la maison Cail etC>S à Paris. Nous ne croyons pas qu'elle ait été conservée là ou ailleurs.
Le moulage à la main des coussinets, à Marquise, en 1862. coûtait, tous frais compris : moulage, coulée, décochage et manutention quelconques, pour transport des pièces à l'ébarbage, empilage, aide à la réception, etc., entre 5 et 6 francs par cent pièces. En fabrication courante, les ouvriers associés peuvent gagner ce prix, les mouleurs recevant 2 fr. 75 à 3 fr . par jour ; les décocheurs 2 fr. 50 à 2 fr. 75 ; les gamins, pour tirer les cuivres, 1 fr. 25 à 1 fr. 75. Un chantier comprenant deux mouleurs, deux gamins et deux décocheurs chargés de toutes manœuvres peut produire par journée de dix heures 60 à 80 moules, à raison de quatre coussinets par moule, soit 240 à 320 coussinets donnant entre 2,200 et 3,000 kilogrammes comptés sur la base de 9 kilog. 15 à 9 kilog. 25, poids des coussinets du chemin de fer de l'Ouest. Avec les frais de nettoyage, d'ébarbage et d'essai, montant à environ 1 fr. 50 par 1,000 kilog., le prix total de fabrication peut s'élever, en moyenne, à fr. ou 6 fr. 50 par tonne, en bonne marche et suivant le degré d'habileté des ouvriers.
Les coussinets doivent être en bonne fonte, à grain gris serré, résis* tant. On les exige, sinon d*une propreté extraordinaire comme surface de moulage, du moins suffisamment nets et exacts dans la chambre où s'applique le rail, et exempts de soufflures, gouttes froides, tassements ou autres défauts .
Les Compagnies de chemins de fer font recevoir dans les usines les coussinets qui leur sont fournis, indépendamment des conditions particulières à remplir d'après les cahiers des charges. On essaie un certain nombre de coussinets pris au hasard dans chaque coulée, soit au choc, soit à la pression, à l'aide d'appareils que nous avons décrits dans notre ouvrage sur V Emploi de la fonte et sur lesquels nous aurons à revenir.
La résistance doit être au moins de 1,500 kilog. par centimètre carré de section pour les essais à la traction et de 0",60 pour la hauteur de chute d'un mouton de 30 kilog. tombant sur le milieu de la semelle du coussinet.
Pour atteindre les limites de ces épreuves et éviter de nombreux écarts dans la fabrication, la plupart des fonderies préfèrent employer les fontes de deuxième fusion, plutôt que faire appel aux produits souvent incertains des hauts-fourneaux.
La machine à moaler les coussinets, du système Jobson, a été employée en Angleterre, notamment aux fonderies d*Ipswick, pour le moulage de toutes autres pièces que les coussinets, ainsi qu'on le verra par la flgure 7, planche 27. 11 suffit pour cela de modifier certaines parties, notamment le plateau porteur des modèles, et de disposer ceuxci pour le démoulage.
A la fonderie Voruz, de Nantes, on se servait d'un appareil portant quatre modèles agencés comme aux figures 7 et 8, planche 33, et les modèles étaient disposés pour la dépouille en parties isolées demeurant dans le sable. (Voir pi. 23, tig. 45^ un des types de ces modèles.)
Moulage en sable vert séché. — Lorsqu'on a des moules d'une certaine dimension devant être pratiqués dans le sol de la fonderie, soit qu'on manque du matériel-châssis nécessaire, soit que ces moules ne puissent être introduits dans les étuves, on a recours au moulage en sable, dit grillé ou séché sur place. Il est reconnu qu'on obtient par ce procédé des pièces mieux réussies qu'en sable vert et aussi nettes qu'en sable d'étuve.
La dénomination attribuée à ce genre de moulage suffit pour en expliquer la nature. L'emploi du sable vert, moins foulé et plus perméable que le sable d'étuve, une dessiccation superficielle, au besoin assez complète à l'aide d'un flambage des parties des moules à la fumée de résine ou de coaltar, telles sont les différences qui distinguent le sable grillé du sable d'étuve et du sable vert proprement dit.
Cette méthode mixte comparée aux deux autres demande que la proportion du sable neuf soit plus grande et celle du noir minéral plus faible que dans le sable vert, que les moules soient ^crrë* on peu moins fortement qu'en sable d'étuve, mais un peu plus qu'en sable vert. D'un autre côté, le serrage n'a pas besoin d'être confié à des ouvriers aussi habiles que ceux chargés des moules coulés à vert; mais il est nécessaire d'épingler avec soin les parois et les angles pouvant être détériorés par la chute ou le passage de la fonte.
On moule en sable grillé les plaques de fondation, les bâtis, les bielles et les balanciers de machines à vapeur, les plateaux, les flasques, etc., et de préférence les pièces présentant de grandes surfaces relativement à leur épaisseur. Quand le moulage est surveillé et soigné, on peut obtenir des résultats satisfaisants.
Lorsqu'on moule en sable vert séché, il n'est pas nécessaire de lisser . les moules au poussier, comme pour le sable vert. 11 suffit d'employer, pour faire dépouiller les pièces, une couche de noir liquide qui s'étend
au pinceau sur les faces devant recevoir la fonte (1). -^ Après cette opération, s'il est Jugé à propos, les mouleurs secouent du poussier et lissent avec soiu toutes les parties des moules qui peuvent l'être, afin d*effacer les traces du pinceau, de la brosse ou de la queue d'étoupes dont ils se sont servis pour passer la couche. C'est le meilleur moyen d'obtenir des pièces à belles surfaces. Pour de telles pièces» on a la précaution de préparer des lissoirs appropriés qu'on coule en zinc ou en cuivre» et qui servent à redresser les moulures, les âlets ou les angles.
Du moulage en sahle (Tétuve, — Nous avons dit quels sont les sables à employer pour les moules étuvés. Il nous suffira de résumer dès à présent les conditions principales exigées pour le moulage en sable d'étuve; elles consistent :
A serrer les parties de châssis assez solidement pour qu'elles puissent résister au séchage, et pour qu'elles supportent sans dégradations les manœuvres que nécessitent la mise à l'étuve» la sortie de l'étuvai le moulage, etc.;
A sécher les moules avec d'autant plus de soin qu'ils ont été plus serrés et que le sable employé aura contenu plus d'argile ou plus d'eau ;
A consolider par tous les moyens possibles (colle» épingles» arma* tures, etc.) toutes les parties des moules susceptibles de se crevasser par la chaleur et de se détacher en renmoulant» faute d'une solidité suf* âsante.
A avoir soin, en foulant, de lier intimement toutes les couches de sable entre elles, de manière à éviter les galeius qui pourraient tomber pendant le séchage ou pendant le renmoulage.
On moule de préférence en sable d'étuve toutes les pièces à noyaux compliqués, telles que cylindres de machines à vapeur, condenseurs, bottes de distribution, etc.; les pièces devant être tournées» alésées ou limées, les pièces à gros noyaux en terre, qui pourraient prendre l*humidité des moules en sable vert et faire bouillonner la matière ; les pièces coulées en chute, et dont la hauteur est assez grande pour exiger des moules très solides ; les pièces dont les contours offrent un grand nombre de reliefs» et dont on n'opèro le démoulage qu'au moyen d'une
(1) Ceitd eouahé» qui 8é ôompose habituslletnênt d'environ 8/4 de poussier dd charbon de bois mélangd ateo 1/4 ds terre argileuse on de boue de rivière bien grasse^ auxquels on ajoute une très pstito quantité d'amidon euit» Mê délaie avec de l'eau ou de l'urine dans laquelle on la laisse fermenter. ' Elle sert également pour le moulage en sable d*étuve. On peut sans inconvénients, pour les mottles de petits objets, diminuer beaucoup, sinon Supprimer tout à &it la proportiou de terre glaise.
décomposition préalable des modèles ou à Taide de pièces de rapport } enfin les pièces de formes délicates qu'on veut obtenir avec des surfaces parfaitement nettes, exigeant de la fonte très douce.
A là serre près, les opérations du moulage en sable d*étuve se prati* quent comme celles du moulage en sable vert, quand il s*agit de modèles d'une dépouille facile. — Lorsqu'on moule des pièces qui comportent un grand nombre de noyaux, devant être assujettis d'une manière exactei il est bon de faire sécher et recuire ces noyaux d'abordi puis de les placer dans les moules encore verts, de les consolider au moyen d'étan* çons (1) ou de ligatures, et enân de mettre le tout ensemble à Tétuve» après avoir eu soin de fermer les parties supérieures et de les relever pour s'assurer que rien n'est dégradé. Cette opération est utile, en ce qu'elle permet d'établir les noyaux sans qu'on ait & craindre d'écorner leurs angles, s'ils sont trop lourds ou de dimensions trop fortes. D'un autre côté, s'il arrivait que quelques parties des moules fussent déran-* gées à la suite d'accidents produits par des circonstances semblables, il serait plus facile de les rétablir avant 1^ séchage.
Lorsque les pièces présentent des contours fouillés, mais cependant symétriques, comme les colonnes cannelées, les candélabres, les pilas« très, etc., dont l'ornementation se répète» il est souvent possible de décomposer les modèles de telle sorte qu'ils puissent sortir du sable sans qu'il soit utile d'avoir recours aux pièces battues. On les dispose ordinairement comme aux figures 27 et 28, planche 27, représentant la coupe de moules de colonnes cannelées. Lorsque les deux côtés de moule sont foulés et séparés, on retire les clefs a et a', puis It^s autres parties du modèle s'enlèvent librement en leur faisant prendre les directions 6 et 6', c et c\
Une disposition de ce genre n'est pas seulement applicable pour des moilèles à saillies, on l'emploie encore pour le moulage de pièces auxquelles on ne peut donner de la dépouille, et dont la hauteur ne permet pas d'ébranler suffisamment pour que le démoula(;e soit facile. — Par exemple, o i composerait un modèle de gros cylindre, ou de gros tuyau à mouler d( bjut» de la manière indiquée par la figure 24. — C,c,cetc',c',c' sont deux coquilles réunies par une clef A, laquelle s'enlève au moment du démoulage e( donne le moyen de rapprocher les deux autres morceaux du modèle, dans la position d, d, d et d't d\ d' leur permettant de sortir facilement du moule. — Un cylindre qu'on veut couler verticale*
(1) On emploie, pour étftnçonner les ttoyaux, des cloue à large tète, des supports en fil de fer ou en Liiton, des petits morceaux de tâle roulés eu cylindres, plies en cuh^s oa rivés en pla {ues sur des brochps pointues. — La forme de ces éta-içons d pend de celle des noya.ix et de leur disposition. Il faut avoir soin d'employer dtt f«rrteuii, %\ Ton veutétiter les eoufflur s. ^- Pour les pièces minces ou délicatèe, OQ fait bien de se servir de laiton ou de cuivre rouge.
ment se moule plutôt debout qu'en deux parties de châssis, afin d'éviter les coutures. S'il est d'un petit diamètre, on fait plusieurs assises, afin de pouvoir plus facilement réparer, lisser et badigeonner l'intérieur. Dans tous les cas, il est avantageux de couper les châssis suivant un plan vertical passant par l'axe, pour qu'il soit possible de les ouvrir au moment de retirer la pièce coulée, ce qui serait plus difficile et plus long si l'on n'usait de cette précaution. Les châssis coupés de cette manière peuvent aussi prêter au démoulage et permettre de faire le modèle d'un seul morceau. On les entr'ouvre au moment de démouler, et les sables, s'écartant quand on ébranle, facilitent la sortie du modèle. Après cette opération, on resserre les deux parties de châssis l'une contre l'autre au moyen de clavettes, et la couture qui s'était formée se referme assez bien pour que, même avant le passage du lissoir, elle ne soit plus visible. Des châssis à section circulaire sont, quand il est possible, toujours meilleurs et plus commodes que les châssis carrés ou à pans.
Moulage à pièces de rapport. — Le moulage à pièces de rapport a lieu pour des objets présentant des refouillements dans leurs contours et dont le démoulage ne serait pas possible, quand bien même les modèles et les châssis seraient décomposés. Dans cette catégorie sont comprises principalement les statues et les pièces à ornements en relief. On fait usage quelquefois de pièces de rapport pour des objets de mécanique, mais de tels cas ne se présentent que par extraordinaire et partiellement. Nous essaierons de nous faire comprendre en expliquant le gros des opérations du moulage d'une figure.
Avant de placer le modèle sur la couche devant servir seulement à battre les pièces de rapport de la première partie, dite ordinairement partie creuse du moule, il faut examiner de quelle manière on disposera ce modèle afin qu'il soit contenu en son entier dans les châssis, et qu'on puisse placer dans le moule le noyau décomposé quelquefois en plusieurs fragments, suivant les formes et la position de la figure. On choisira aussi la disposition la plus convenable pour l'emplacementdes jets et des évents. Si ces précautions préliminaires ne sont pas prises, on doit craindre, une fois le moule terminé, de ne pouvoir le fermer, ni rentrer le noyau. Lorsqu'il n'est pas possible de disposer la dépouille de manière à remplir cette condition, on conserve des pièces à rappor ler^ c'est-à-dire à mettre en place une fois que le noyau est descendu.
La couche préparée, on bat autant de pièces qu'il y a de parties rentrantes en différents sens, à l'exception de celles qui peuvent se démouler dans les côtés du moule. Souvent même, ces dernières parties sont couvertes de pièces, si l'on tient à obtenir des empreintes bien atteintes.
On foale les pièces de rapport en entassant le sable contre le modèle» au moyen du manche d'un petit maillet dont l'extrémité est coupée en biseau, et l'on achève de les battre avec la bobine en les terminant par des surfaces planes que raccordent des parties angulaires leur donnant à peu près la forme du modèle. Les pièces sont dépouillées à la tranche et à la spatule, puis recouvertes de poussier avant que les côtés de moules ne soient battus, afin qu'elles ne s'attachent pas aux parois de ceux-ci. Quand on a terminé ce travail, lequel, à l'exception des pièces à battre, ne diffère pas du moulage courant ordinaire, on retire les pièces au moyen d'aiguilles pointues en fil de fer, dans tous les sens où elles peuvent se démouler; puis on les colle avec de l'empois à leurs places respectives, en ayant soin d'éviter les coutures trop grosses ou variées (1); enfin on les assujettit avec des épingles en fil de fer pour qu'elles ne tombent pas en séchant, en flambant (2) ou en renmoulant.
Le moulage des statues ou des grandes pièces d'ornements s'exécute aujourd'hui plus avantageusement, au moyen de châssis, que par les anciens procédés. Il faut que les objets à reproduire par le métal soient de formes toutes particulières ou de dimensions extraordinaires pour qu'on se décide à adopter le moulage par assises ou le moulage en cire perdue.
Dans le moulage par assises, le modèle est placé debout sur un massif solide disposé de telle sorte qu'il reçoive bien le noyau et qu'il puisse livrer passage aux gaz devant s'échapper pendant la coulée. Les pièces sont battues comme pour le moulage en châssis, mais elles viennent se rapporter sur des coquilles coulées en plâtre se retirant dans tous les sens qui se prêtent le plus facilement au démoulage. Ces coquilles consolidées par des armatures en fer dont les extrémités forment oreilles s'assemblent au moyen de boulons ; elles glissent les unes sur les autres, d'une manière invariable, étant guidées par des repères à coulisse en fonte, fixés dans le plâtre (3). Les enveloppes en plâtre doivent être assez armées pour résister à la pression des sables quand
(1) On dit qu'un objet en fonte a des coutures variées ou mâchées, lorsque les lignes de rencontre des pièces de rapport on des parties de cb&ssis ne suiyent pas exactement les contours des modèles et viennent en saillie les unes sur les autres.
(2) Pour Mre décaper les moules délicats dont les surfaces pourraient être altérées par le passage des pinceaux servant à étendre la couche dont nous avons parié, on les flambe à la fumée de résine. Et si les objets ont une certaine épaisseur, on peut, avant de les flamber, souffler avec la bouche un peu d'huile qui tombe en pluie fine dans les parties fouillées.
(3) Les repères en plâtre ne seraient pas assez solides pour résister à tout le travail que nécessitent le démoulage, la mise en place des pièces pour la confection des noyaux, et enfin le renmoulage»