DE L’ART DE JETER EN MOULE

77 8. Un maître de forges ne doit pas être étranger à l’art de jeter en moule, puisqu’il y trouve souvent les plus grands bénéfices. On distingue l’art du mouleur de celui du fondeur : l’un ne comprend que les moyens de former les moules pour chaque cas particulier; l’autre examine les différens procédés, adopte les plus avantageux , s’occupe des dispositions qui doivent précéder et suivre le moulage , enseigne à choisir la fonte, à la liquéfier par la méthode la plus convenable , à lui donner la qualité voulue , à la conduire, à la verser dans les moules. Il s’ensuit que le moulage n’est réellement qu’une branche de l’art du fondeur.

779. Nous avons déjà fait observer qu’on remplit les moules de deux manières différentes : on peut ou conduire le métal au moyen de rigoles dans ces creux artificiels , ou l’y porter dans des poches ou des chaudières. La dernière de ces méthodes convient seulement quand les objets n’ont pas un poids considérable ; dans le cas opposé , on fait un petit canal dans le sable de l’usine, si toutefois on ne se sert pas de conduits en fonte garnis d’une épaisse couche d’argile fortement desséchée dans des étuves. Les moules qui reçoivent le métal par des rigoles, doivent être placés bien au-dessous du niveau qui passe par le trou de la sole , afin que la fonte puisse s’écouler avec

dernier se trouve estimé trop fort. Si, par exemple, on brûle dans les salines, pour une partie de houille, deux de bois seulement, il me semble que dans les foyers qui servent au traitement de la fonte, il faudrait employer nécessairement une plus grande quantité de bois pour remplacer une partie du combustible minéral. Le T.

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une grande rapidité. Il faut donc que le fourneau s’élève au-dessus du terrain naturel, ou que les moules soient enfoncés en terre.

780. Il existe des objets qui ont 6 à 7 mètres de longueur , et qu’on doit couler dans une position verticale. Si la sole du fourneau devait s’élever de cette quantité au-dessus du terrain naturel, il faudrait que les fondations fussent extrêmement hautes , ce qui gênerait le travail. On préfère donc exhausser la sole de 1 5 à 18 pouces seulement , et enfoncer les moules dans la terre. Pour faciliter cette opération, on creuse devant le fourneau , en construisant l’usine , une fosse destinée à cet objet et remplie ensuite avec du sable. Dans les fonderies où l’on fabrique souvent de grosses pièces, on se dispense de remplir les vides laissés par les pièces, après les avoir retirées de la fosse; cette dernière est dans ce cas bordée par un mur et recouverte avec des plaques de fonte , qu’au besoin on peut charger de terre. Les moules placés dans ce trou sont entourés de sable damé. On peut avoir une ou plusieurs de ces fosses à sa disposition.

781. On doit verser la fonte de suite, sans discontinuer; il faut donc que les vases qui la contiennent aient une capacité égale à celle des moules. Si le cas l’exige, on fait usage de grandes chaudières qu’on remplit, soit en y faisant couler la fonte, soit en la puisant avec des poches, et qu’on approche ensuite des moules à bras d’homme ou à l’aide d’une machine.

Tous ces vases sont confectionnés en fer battu et revêtus intérieurement d’une couche d’argile desséchée. Les chaudières ont ordinairement un bec, afin qu’il soit plus facile de verser la fonte.

Les moules doivent être placés assez bas pour ne pas

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gèiler les ouvriers clans la manoeuvre de la chaudière; celle-ci ne doit pas contenir beaucoup plus de métal qu’il n’en faut pour couler les objets dont il s’agit, parce qu’on est obligé de répandre le reste sur le sable de peur qu’il ne se fige dans le vase. On doit avoir une certaine habitude pour estimer la quantité de fonte qui est nécessaire pour chaque pièce ; cette habitude ' s’acquiert très- vite pour les objets que l’on coule fréquemment. On détache le fer cru figé contre les parois des poches ou des chaudières, pour* le refondre ensuite après en avoir ôté la terre glaise.

782. Dans une grande fonderie, on a des machines particulières pour mettre les moules vides en place et pour soulever ceux qui sont remplis de fonte Ces machines sont des grues qui peuvent décrire un cercle entier ; elles sont construites en fer ou en bois ; les pivots tournent dans des boîtes où leur axe s’appuie simplement sur une plaque de fonte. On s’arrange de manière que plusieurs grues puissent agir sur un seul point, ce qui est souvent indispensable lorsqu’on veut descendre certains moules dans la fosse et soulever de grosses pièces dont le poids dépasse quelquefois cinq a six mille kilogrammes'.

783. Les matières que , jusqu’à présent , on a jugé es plus convenables pour la confection des moules sont le sable et l’argile, ou bien un mélange' de ces deux terrés. En n’employant que du sable, on ne fait point sécher le moule, soit parce qu’il se dégraderait, soit aussi parce que la présence de l’eau ne produit d autre inconvénient que de faire blanchir la fonte a J extérieur ; cet inconvénient est pourtant assez grave pour qu’on ne puisse employer le sable, si les objets doivent etre travaillés au foret oiu avec d’autres outils « 0

I„e peu de cohérence du sable , fait que les vapeurs aqueuses peuvent s’échapper au travers de cette substance avec une grande facilité. Il n’eii est pas de même de l’argile ; les moules confectionnés avec cette terre doivent être non- seulement séchés, mais cuits aussi à une chaleur intense. La fonte versée dans du sable humide prend souvent des soufflures très-nuisibles à la solidité de la pièce. Quant aux suites que peut entraîner une trop faible dessication des moules d’argile, elles sont d’une autre nature , et paraissent ne pas être dues uniquement à la présence de l’eau : la fonte projetée dans ces moules, bouillonne et se répand à grands flots dans l’usine, ce qui semble annoncer un dégagement d’autres fluides élastiques. Toutes les terres argileuses contiennent, à l’état de combinaison avec la chaux ouïe fer, une certaine quantité d’acide carbonique qu’on ne peut chasser que par une forte cuisson, et qui finit par s échappei en entier lorsque le moule rempli de fonte , est pénétré d’une chaleur intense.

Nous sommes loin cependant de prétendre que la difficulté qu’éprouvent les vapeurs aqueuses pour traverser une matière aussi compacte que 1 argile, ne puisse pas occasionner de fortes explosions : on a souvent remarqué que des moules bien secs et enterrés trop long- temps dans le sable de la fosse, faisaient bouillonner la fonte. Il est donc probable que cet effet est produit par l’une et par l’autre cause, quoique jusqu’à présent on n’ait pas eu égard à la première, qui cependant explique mieux plusieurs phénomènes qu on observe dans les fonderies.

784. Quelle que soit du reste la cause de ce bouillonnement , il est certain que pour l’éviter il faut bien

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sécher et souvent torréfier les moules *. Cette opération qui se fait avec du bois ou du charbon, a lieu en plein air , dans les fonderies allemandes ; mais il en résulte une trop forte dépense en combustible. En Angleterre, on a commencé à construire des étuves closes , fermées par des portes en fer ; ces étuves sont appelées, selon le degré de chaleur employé , chambres de dessication ou de torréfaction. Les premières sont échauffées soit avec du bois soit avec du coke léger, répandu autour des moules, soit aussi avec des conduits de chaleur qui passent sous le sol de l’usine et aboutissent à un poêle. Dans les chambres de torréfaction , on brûle de la houille sur des grilles, et l’on amène l’air nécessaire à la combustion par des conduits 5 quelquefois aussi les grilles touchent au mur d’enceinte et communiquent alors immédiatement avec l’air extérieur.

Lorsque les moules sont placés dans l’étuve, on allume la houille et l’on ferme l’entrée de la chambre ; quelquefois la température s’élève au point de faire rougir les portes.

785. Plus les étuves sont basses, moins on perd de chaleur. On peut affirmer en général que les méthodes qu’on a suivies pour dessécher et cuire les moules, ont été jusqu’à présent très- imparfaites et très -dispendieuses: ce sont particulièrement les chambres de dessication qui occasionnent une trop grande dépense en combustible. Il est du devoir des commis attachés aux fonderies , de faire remplir les étuves chaque fois le plus possible.

* On fait aujourd’hui des mélanges de terre et de sable qui n’ont pas besoin d’étre cuits; il suffit, pour pre'venir les accidens, de les sécher à une tempe'rature modérée. Le T.

786. Pour faciliter le transport des moules, ou établit sur le sol de l’étuve, des châssis en fonte sur lesquels roulent de petits chariots en fer et à quatre roues ; on place les moules très-pesans à l’aide d’une grue sur les chariots , qu’on ne décharge pas et qu’on laisse dans l’étuve jusqu’à ce que la dessication soit achevée. Cette manière de procéder n’est applicable, du reste, qu’aux moules qu’on peut manier lorsqu’ils sont encore verts.

787. La dessication des gros objets massifs tels que les noyaux de cylindres ou de chaudières, est dispendieuse. Ces objets, dont le poids est ordinairement très-considérable et qui n’auraient pas assez de cohérence pour être transportés , sont cuits sur place à l’aide d’un feu de charbon ou de houille ; il en résulte une forte dépense en combustible , mais elle est inévitable.

On 11e peut nier que jusqu’à présent , on n’ait pas encore assez utilisé la chaleur qui se dégage des fours à réverbère et des fourneaux à manche; on ne peut nier non plus que dans les étuves, on ne brûle du combustible inutilement, et que la dessication n’y soit souvent très-imparfaite. On pourrait dessécher certains moules d’un'3 manière plus sûre et plus économique : on devrait calciner dans le foyer d’un four à réverbère, ceux qui sont petits et transportables.

788. On a essayé aussi de cuire les moules sur des plaques en fonte, qui, surmontées d’une voûte, reçoivent la chaleur de plusieurs chauffes disposées audessous. On a cru économiser le combustible , attendu que les chambres de dessication sont trop vastes et laissent perdre trop de chaleur; mais 011 a été souvent obligé d’abandonper toutes ces méthodes et d opérer

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en plein air, parce qu’on n’obtenait que des résultats défectueux. Ce qui me paraîtrait le plus avantageux , quant aux aires fermées, ce serait de pratiquer dans les plaques de fonte des ouvertures au-dessus desquelles on disposerait les objets, de manière que la flamme pourrait les chauffer jusqu’au rouge en peu de temps ; on perdrait alors le moins de chaleur possible. Ce procédé n’offrirait d’ailleurs aucun inconvénient pour les moules confectionnés et desséchés dans des caisses.

78g. Tous les moules qui ne sont ni pratiqués dans le sol de l’usine, ni contenus dans des caisses, des châssis en bois ou en fonte, doivent être enterrés, afin qu’ils puissent résister à l’effort de la fonte liquide qui tend à les briser. Placés dans la fosse , ces moules sont entourés de sable qu’on dame avec beaucoup de soin pour ne pas les endommager ; enveloppés et couverts entièrement, ils ne laissent plus apercevoir que les ouvertures destinées à recevoir la fonte et à présenter des issues à la vapeur : le sable damé les met alors hors du danger d’être rompus; mais la fonte pourrait néanmoins les soulever en entier ou en partie ; ce qu’on prévient én les chargeant de poids, précaution qu’il ne faut jamais omettre.

790. Les dimensions de la fosse , lorsqu'il n’y en a qu’une seule , sont nécessairement calculées sur le volume des plus grosses pièces. Si l’on coulait de plus petits objets, il resterait donc un espace considérable qu’il faudrait remplir avec du sable. Pour éviter l’embarras et les frais de ce travail, on divise la fosse en plusieurs compartimens , à l’aide de plaques en fonte assujetties entre elles, de la même manière que les plaques qui forment le revêtement des fourneaux à manche.

791. En versant le métal, il est essentiel que l’on ne discontinue pas avant que le moule soit entièrement rempli , parce qu’il en résulterait des solutions de continuité, si la fonte était un peu froide. Au reste on est maître de régler le jet, par l’inclinaison donnée aux poches ou aux chaudières. Les impuretés qui surnagent doivent être soigneusement écartées avec un morceau de bois, afin qu’elles ne s’introduisent pas dans le moule.

Si la fonte s’écoule du fourneau, on la reçoit d’abord dans un bassin pratiqué dans le sable où l’on peut rassembler celle qui provient d’un ou de plusieurs foyers. Un des côtés du bassin est formé par une plaque percée d’un trou , qu’on peut ouvrir ou fermer à l’aide d’une pelle de fer garnie d’une couche d’argile. Il est facile alors de modérer la vitesse du métal qui se rend dans les rigoles; on en sépare, dans le bassin, toutes les matières étrangères qui surnagent.

Il n’est pas indifférent que la fonte arrive avec plus ou moins de vitesse : coulant avec lenteur , elle se fige avant qu’elle n’ait rempli le moule entièrement ; versée à grands flots, elle le dégrade en occasionnant d’abord une trop forte pression.

792. Les moules des gros objets reçoivent la fonte par plusieurs ouvertures appelées jets } puisqu’on ne pourrait pas les remplir avec assez de rapidité par un seul conduit. Les endroits où l’on adapte les jets ne sont pas choisis indifféremment. Il est clair qu’ils dépendent avant tout de la position dans laquelle on veut couler l’objet. Un jet mal placé pourrait Occasionner la dégradation d’une partie du moule, qui serait enlevée par la fonte. Cet accident arrive assez fréquemment ; on le prévient en rompant le fil du

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courant par des ringards, afin de le diviser et d’en ralentir la vitesse.

Pour que le moule ne puisse être dégradé par la fonte, on le met souvent en communication avec le jet par un canal horizontal ; c’est ce qu’on appelle un jet à talon. La fonte ne peut alors remplir le moule qu’à mesure qu’elle s’élève dans la branche verticale du jet. Il peut arriver dans ce cas que le métal n’acquière pas une densité convenable dans la partie supérieure de la pièce; on ne peut donc employer ce moyen pour toutes sortes d’objets, pour des vases, par exemple, qtdon veut exposer au feu et qui, d’après la nature de leur forme , doivent être coulés dans une position telle que leur fond tourné vers le haut , soit rempli le dernier.

7g3. Quel que soit du reste l’emplacement du jet, il faut que la hauteur en soit assez grande pour dépasser le point le plus élevé du moule , afin qu’il ne l’este aucun vide et que la fonte comprimée par son propre poids puisse acquérir une assez grande densité. En se figeant, elle se retire, et la blanche éprouve alors plus de retrait que la grise *. Pour qu’il ne se forme

* Ceci paraît contraire au paragraphe 114. Il est certain que la fonte solide chauffée au rouge surnage dans un vase contenant de la fonte liquide; celle-ci est donc plus pesante et plus dense. Mais il n’en est pas moins vrai que le métal paraît se retirer au moment où il se fige, que la matière s’affaisse dans le jet, qu’on est toujours obligé d’en verser de nouveau pour le remplir à plusieurs reprises, et pour ne pas manquer la pièce. Ces deux faits, dont la vérité ne peut être révoquée en doute, semblent donc impliquer contradiction; cependant on peut les concilier, en songeant que la fonte liquide est mêlée de gaz, et qu’au moment où elle est versée dans le moule , elle entraîne dans sa chute , comme tous les autres liquides qui se meuvent dans l’air libre , une certaine quantité de ce fluide élastique ; ces gaz se dégagent au moment où la matière se fige ; la né*

pas de \idcs, il faut donc que le jet puisse fournir assez de matière , qu il ait de grandes dimensions et que le métal ne se lige pas trop promptement ; ce qui arrive avec la fonte blanche. C’est pour cette raison que les jets sont évasés dans leur partie supérieure, afin que la fonte s y maintienne plus long- temps à l’état liquide. Les objets qui doivent être très-compactes, tels que les canons, ont un jet extrêmement gros, appelé masselotte j sa fonction est d’exercer une forte pression sur la matière liquide.

La partie inférieure du jet qui communique avec le moule doit avoir une grande largeur pour offrir à la fonte un passage facile , mais elle doit être assez mince pour se laisser détacher facilement sans endommager la piece. Ce n est que le jet ou la masselotte des bouches à feu que l’on coupe sur le tour * *.

7p4- Ua position qu’on donne aux moules pour les remplir de fonte n’est pas indifférente : c’est d’elle que dépend souvent la densité du métal. Si plusieurs moules ont un jet commun, auquel les petits jets particuliers viennent aboutir , on leur donne une certaine inclinaison , pour augmenter la hauteur de la colonne liquide et la pression qui en résulte. On doit en agir de même pour tous les objets qui sont plats : il en est qu’on est obligé de couler dans une position verticale pour être assuré de leur compacité.