EP3250336B1

EP3250336B1 - Procédé et machine de décochage pour grappe de pièces de fonderie à modèle perdu

Info

Publication number: EP3250336B1
Application number: EP16703566.6A
Authority: EP
Inventors: Alain GRANDIN; Vincent AUFFRET; Jean-Claude DEL RE; Arnaud JEAN-BART; Gabriel SAUNIER; Jean-Pierre VINCETTE
Original assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 2015-01-27
Filing date: 2016-01-11
Publication date: 2019-03-06
Anticipated expiration: 2036-01-11
Also published as: CN107427910B; FR3031921A1; EP3250336A1; US10632531B2; WO2016120538A1; FR3031921B1; CN107427910A; US20180178280A1

Description

DOMAINE DE L'INVENTION

L'invention concerne le décochage de grappes de pièces métalliques de fonderie à modèle perdu.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE

Le procédé de fonderie à modèle perdu (ou à cire perdue) est un procédé de fonderie bien connu, utilisé notamment pour la fabrication d'aubes de turbines, notamment de turbines aéronautiques, en particulier de turbomachines. Ce procédé est par exemple décrit dans le document WO2014/049223 .
Lors de la mise en oeuvre de ce procédé de fonderie pour la fabrication d'une grappe de pièces, on obtient une grappe de pièces formée dans une carapace ou coquille. Cette carapace est typiquement en céramique. Elle est appelée ici indifféremment carapace ou moule carapace.
Pour finaliser la fabrication des pièces il est donc nécessaire de dégager celles-ci : cette opération s'appelle le « décochage ».
Traditionnellement, le décochage se fait en frappant sur la carapace à l'aide d'un marteau de manière à fracturer celle-ci et à la détacher de la grappe de pièces.
Cette technique a cependant deux inconvénients : tout d'abord, elle est pénible et fatigante pour les opérateurs en charge de ces opérations ; de plus, elle peut créer des contraintes mécaniques dans les pièces de fonderie. Ces contraintes mécaniques peuvent, lors du traitement thermique ultérieur, se traduire par l'apparition de défauts métallurgiques appelés 'grains recristallisés'. Ces grains de métal recristallisés sont des zones de fragilité qui diminuent la durée de vie des pièces obtenues et peuvent entraîner la mise au rebut de celles-ci.
Par ailleurs, d'autres procédés et machines pour le décochage de grappes de pièces, de fonderie sont divulgués par les documents : FR 2 460 736 , DE 10 2005 055877 et EP 0 922 514 .

PRESENTATION DE L'INVENTION

L'objectif de l'invention est de proposer un procédé de décochage de grappes de pièces métalliques de fonderie à modèle perdu dans lequel les deux inconvénients indiqués ci-dessus sont éliminés ou du moins réduits.
Cet objectif est atteint selon l'invention grâce à un procédé de décochage d'une grappe de pièces métalliques de fonderie à modèle perdu dans lequel, la grappe de pièces étant formée dans une carapace, on déplace au moins une lame à l'aide d'une machine, sans contact avec la grappe, de telle sorte que la lame engage la carapace, casse celle-ci en une pluralité de fragments, et détache de la grappe au moins une partie de la carapace. Par lame on entend une surface d'outillage prévue pour engager un corps externe, notamment dans le cas présent la carapace de la grappe.
Dans ce qui suit, pour simplifier les explications la description mentionne 'une lame' ; il faut comprendre cependant que ces explications couvrent également le cas où le procédé est mis en oeuvre avec une pluralité de lames de décochage.
Dans le procédé selon l'invention présenté ci-dessus, de préférence le déplacement de la ou des lames pour le décochage de la grappe de pièces se produit à une vitesse réduite; par exemple, à une vitesse inférieure à 0,2 m/s, voire inférieure à 0,05 m/s. Cela réduit donc le choc entre la lame et la carapace et le risque de dégradations au niveau des pièces.
Eventuellement, l'invention peut d'ailleurs être mise en oeuvre sans choc avec la carapace ; c'est-à-dire que lors du premier contact entre la ou les lames et la carapace, la vitesse des lames est quasiment nulle.
Inversement, dans un autre mode de réalisation le déplacement de la ou des lames de décochage peut se faire sans arrêt. La vitesse de déplacement de la ou des lames peut par exemple être sensiblement constante.
Avantageusement, en l'absence de choc à vitesse élevée entre la lame et la carapace, il ne se forme pas d'amorces de contrainte, où des grains recristallisés sont susceptibles d'apparaître lors des traitements thermiques appliqués aux pièces.
Le procédé est mis en oeuvre au moyen d'une machine afin d'assurer que la ou les lames se déplacent dans les conditions (notamment d'absence de contact avec la grappe au niveau des pièces) indiquées. La machine évite avantageusement l'opération fatigante de décochage des grappes au marteau.
L'efficacité du procédé résulte du fait que la carapace formée autour de pièces de fonderie est une pièce fragile, ayant une adhérence relativement faible sur les pièces de fonderie constituant la grappe. Aussi avantageusement, même si la ou les lames de l'outillage n'entrent pas en contact, loin de là, avec toutes les parties de la carapace, leur engagement avec certaines parties en saillie ou 'protubérances' de la carapace suffit pour fracturer presque complètement celle-ci, et par suite pour décocher les pièces de fonderie.
Les parties en saillie ou protubérances au niveau desquelles le moule-carapace est fracturé peuvent par exemple être formées autour d'un écran thermique prévu dans le moule-carapace.
Un tel écran thermique sert à améliorer le refroidissement de la grappe pendant et après la coulée (Un exemple d'écran thermique est décrit dans le document FR2874340 ). Il sert en particulier à maintenir le front de solidification (interface solide/liquide lors du refroidissement de la grappe de fonderie dans le moule) aussi horizontal que possible.
Comme la ou les lames engagent des protubérances du moule-carapace et seulement celles-ci (à l'exclusion de la grappe elle-même), il n'est donc pas nécessaire que la lame s'approche tout près des pièces à décocher. Au contraire, pour réduire autant que possible les contraintes mécaniques appliquées à la surface des pièces, il est même préférable que le déplacement de la lame et le contact avec la carapace se fasse à une certaine distance des pièces.
Du fait de ces exigences relativement faibles, avantageusement le procédé selon l'invention peut bien souvent être mis en oeuvre avec une ou des lame(s) et/ou des déplacements de cette ou ces lame(s) extrêmement simples.
Ainsi, comme cela a été indiqué précédemment la vitesse de la lame peut éventuellement être constante.
Avantageusement, dans un mode de mise en oeuvre du procédé le déplacement de ladite au moins une lame pour le décochage de la grappe de pièces est constitué uniquement par un mouvement de translation. Ce mouvement peut notamment être effectué suivant une direction parallèle à un axe de la grappe (l'axe de coulée, ou l'axe de symétrie ou d'axisymétrie de la grappe). Cet axe est généralement orienté verticalement pendant la coulée de la grappe.
Cependant dans d'autres modes de mise en oeuvre du procédé, ce déplacement de ladite au moins une lame peut aussi comprendre un mouvement non parallèle à un axe de la grappe, par exemple un mouvement de rotation. Il peut ainsi éventuellement être constitué uniquement par un mouvement de rotation.
Plus généralement, le déplacement peut être quelconque, en fonction des possibilités (nombre de degrés de libertés ou nombre d'axes) de la machine sur laquelle la lame est fixée, et de la géométrie de la grappe.
Dans un mode de mise en oeuvre, le déplacement de ladite au moins une lame comprend un passage entre toute paire de pièces adjacentes parmi lesdites pièces. En effet, dans le cas d'une paire de pièces adjacentes, le passage d'une lame entre les deux pièces de la paire de pièces adjacentes permet d'assurer que la partie de carapace reliant éventuellement ces pièces est fracturée, ce qui facilite la séparation entre la carapace et la grappe.
Notamment, quand les pièces de la grappe sont réparties autour d'un axe de coulée, les pièces sont réparties sur un cercle autour de l'axe de coulée. Elles sont alors adjacentes deux à deux suivant la circonférence dudit cercle.
Dans un mode de mise en oeuvre, ladite au moins une lame est constituée par une pluralité de lames, et lors du déplacement de ladite pluralité de lames, toutes lesdites lames entrent en contact avec la carapace sensiblement en même temps. Cela permet de détacher plus efficacement la carapace de la grappe.
En outre, l'invention concerne également un procédé de fabrication de pièces de fonderie comprenant les étapes suivantes : on fabrique une grappe de pièces de fonderie à modèle perdu, la grappe de pièces étant formée dans une carapace, puis on décoche au moins une partie de la carapace par le procédé de décochage de grappe de pièces de fonderie défini précédemment.
En outre, l'invention concerne également une machine de décochage de grappe de pièces de fonderie à modèle perdu, la grappe de pièces étant formée dans une carapace, la machine comprenant
un bâti avec des moyens de fixation rigide de la carapace sur le bâti ;
au moins une lame ;
au moins un actionneur apte à déplacer ladite au moins une lame par rapport au bâti, dans un espace prévu pour la fixation de la grappe.
De préférence, l'actionneur est prévu pour déplacer ladite au moins une lame par rapport au bâti dans l'espace prévu pour la fixation de la grappe à une vitesse inférieure à 0,2 m/s, voire inférieure à 0,05 m/s.
La machine peut être une presse relativement simple.
Le ou les actionneur(s) peuvent inclure un actionneur apte à déplacer au moins une lame pour le décochage de la grappe de pièces uniquement par un mouvement de translation ou uniquement par un mouvement de rotation.
Le ou les actionneur(s) peuvent comprendre notamment un vérin. Ce vérin peut assurer le déplacement de ladite au moins une lame, en particulier en translation.
Ladite au moins une lame est de préférence non-rotative (ce n'est ni un foret, ni une fraise).
Dans un mode de réalisation, ladite au moins une lame est constituée par une pluralité de lames intégrées dans un outillage.
Ces lames peuvent notamment être rigidement fixées les unes aux autres au sein de l'outillage.
Elles peuvent notamment être orientées (s'étendre) suivant des directions sensiblement perpendiculaires à la direction de déplacement de l'outillage.
Elles peuvent notamment être disposées dans un même plan.
Elles peuvent notamment être allongées et être formées sur des portions d'outillage, par exemple en forme de doigts, dirigées dans des directions radiales par rapport à un centre de l'outillage.
La machine est prévue pour le décochage d'une grappe de pièces formée dans une carapace.
Par suite, le ou les actionneurs sont prévus, en fonction de la configuration de la grappe, de manière à déplacer la ou les lames sans choc par rapport à la grappe et sans contact avec les pales de manière à séparer au moins une partie de la carapace de la grappe.
Par suite, l'invention vise également un ensemble comportant une machine de décochage telle que définie précédemment, et une grappe de pièces de fonderie à modèle perdu, la grappe de pièces étant formée dans une carapace ; la machine de décochage est apte à permettre la fixation de ladite grappe sur le bâti ; et ledit au moins un actionneur est apte, lorsque la grappe est fixée sur le bâti, à déplacer ladite au moins une lame par rapport à la grappe et sans contact avec la grappe, de telle sorte que ladite au moins une lame engage la carapace, casse celle-ci en une pluralité de fragments, et détache de la grappe au moins une partie de la carapace.
Dans un mode de réalisation, au voisinage de chaque pièce de la grappe, la carapace comporte au moins une protubérance que ladite au moins une lame engage lors dudit déplacement. Cette ou ces protubérance(s) sont une ou des portion(s) de la carapace ne contenant aucune partie de la grappe ; ainsi, la ou les lame(s) peuvent engager la ou les protubérance(s) sans risque de heurter la grappe.
Cette ou ces protubérance(s) s'étendent de préférence jusqu'à au moins 6 mm, et de préférence au moins 8 mm, de la pièce au voisinage de laquelle elle se trouve.
Dans un mode de réalisation, au moins une des protubérances entoure au moins une des pièces de la grappe sur 360° en vue suivant un axe de la grappe. Cette protubérance peut notamment être un écran thermique servant à améliorer le refroidissement de la grappe pendant la coulée et le refroidissement du métal.
Dans un mode de réalisation, les protubérances sont disposées sensiblement dans un plan.
Dans un mode de réalisation, au moins une partie des protubérances sont formées autour ou à partir d'une pièce en forme de plateau percé de trous.
Cette pièce est la plupart du temps prévue pour former un écran thermique.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, de modes de réalisation représentés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins annexés, sur lesquels :

la figure 1 représente schématiquement les étapes d'un procédé de fabrication de pièces selon l'invention par fonderie à modèle perdu.
la figure 2 illustre schématiquement un noyau en cire utilisable pour la mise en oeuvre du procédé de fabrication d'aubes de la figure 1 ;
la figure 3 est une vue latérale d'un moule carapace et d'un outillage mis en oeuvre dans le procédé de fabrication d'aubes de la figure 1 ;
la figure 4 est une vue en perspective schématique d'une machine de décochage suivant un premier mode de réalisation de l'invention, utilisée pour la mise en oeuvre du procédé illustré par les figures 1 à 3 ;
la figure 5A est une demi-vue en coupe axiale du moule carapace et de l'outillage représentés sur la figure 3 ;
la figure 5B est une vue d'un détail de la figure 5A ;
la figure 6 est une vue en perspective de l'outillage mis en oeuvre dans le procédé illustré par les figures 1 à 5B ;
la figure 7A est une coupe axiale de détail d'un moule carapace contenant une grappe de fonderie, et de l'outillage d'une machine de décochage suivant un second mode de réalisation de l'invention ;
la figure 7B est une coupe transversale de l'outillage représenté partiellement sur la figure 7A ; et
la figure 7C est une coupe axiale schématique de la machine de décochage illustrée par les figures 7A et 7B.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION

Un exemple de machine et de procédé de décochage selon un premier mode de mise en oeuvre de l'invention va maintenant être présenté en relation avec les figures 1 à 5. Cette machine et ce procédé de décochage vont être présentés dans le cadre d'un procédé de fabrication d'aubes conforme à l'invention.
Le procédé de fabrication d'aubes présenté est un procédé par fonderie à modèle perdu (Fig.1).
La première étape S1 de ce procédé consiste à fabriquer un modèle de grappe 21 en cire (Fig.2), appelé encore 'grappe non permanente'. On fabrique ensuite autour du modèle de grappe en cire un moule carapace 1, de manière connue en soi.
Le modèle de grappe 21 comporte une pluralité de modèles d'aubes 22, reliés par des parties auxiliaires 23. Ces parties auxiliaires 23 comportent deux pièces additionnelles 14 en forme de disque, réalisées en cire. Chacune de ces pièces additionnelles 14 a la forme d'un plateau percé de trous par lesquels passent les modèles d'aubes 22.
Les modèles d'aube 22 sont tous identiques les unes aux autres. Ils sont disposés en cercle de manière axisymétrique autour d'un axe X, dit axe de coulée. L'axe X est disposé suivant la direction verticale pendant l'opération de fonderie, lorsque du métal en fusion est coulé dans le moule carapace 1 (opération présentée plus en détail ci-dessous).
Les modèles d'aube 22 sont disposés parallèlement à l'axe X.
Lors de la fabrication du moule carapace 1 (Fig.2) :

les modèles d'aubes 22 vont servir à aménager des cavités de moulage 7 pour le moulage d'aubes 32 ;
les pièces additionnelles 14 vont servir à aménager un écran thermique supérieur 13 et un écran thermique inférieur 13' ;
les autres parties fonctionnelles 23 vont servir à aménager notamment un godet de coulée 5, des canaux d'amenée 8, des raidisseurs 20, et des sélecteurs 9.

Dans une deuxième étape S2, on fabrique le moule carapace 1 à partir de la grappe en cire 21 (cette étape est décrite plus en détail par le document WO2014/049223 ). Lors de la réalisation de la carapace, deux parties additionnelles de carapace sont obtenues directement à partir des pièces additionnelles 14 ajoutées au modèle de grappe 21.
La dernière opération de l'étape S2 consiste à éliminer du moule la cire du modèle de grappe. Cette élimination de la cire est réalisée en portant le moule carapace dans un moule autoclave (ou autre) à une température supérieure à la température de fusion de la cire.
Suite à l'opération d'élimination de la cire, les parties additionnelles de carapace définissent des cavités, appelées ici 'cavités additionnelles'.
Deux modes de mise en oeuvre peuvent être envisagés : soit ces cavités additionnelles sont en communication avec la cavité principale comprenant l'arbre d'alimentation relié aux cavités formées par les modèles d'aubes 22 (avant l'élimination de la cire), soit ces cavités additionnelles sont sans communication avec la cavité principale.
Dans une troisième étape S3, on forme la grappe 30 d'aubes 32 dans le moule carapace 1 en coulant du métal en fusion dans le moule carapace 1.
Le résultat de la coulée diffère suivant que les cavités additionnelles sont ou non reliées à la cavité principale :
Dans un premier mode de mise en oeuvre, les cavités additionnelles ne sont pas en communication avec la cavité principale ; la communication entre ces cavités et la cavité principale a par exemple été bouchée volontairement. Ces cavités restent alors vides lors de la coulée et ne se remplissent pas de métal.
Dans un deuxième mode de mise en oeuvre, les cavités additionnelles sont en communication avec la cavité principale. Elles se remplissent alors lors de la coulée.
Dans une quatrième étape S4, après le refroidissement et la solidification du métal dans le moule carapace 1, la grappe 30 est décochée du moule carapace 1.
Dans les deux modes de mise en oeuvre, le décochage consiste à fragmenter la carapace en agissant sur les parties de carapace additionnelles. Pendant cette étape, il convient d'éviter tout contact avec le métal solidifié.
Enfin, dans une cinquième étape S5 chacune des aubes 32 est séparée du reste de la grappe 30 et finie par des procédés de parachèvement par exemple des procédés d'usinage.
L'invention concerne notamment le procédé de décochage mis en oeuvre lors de la quatrième étape S4 indiquée ci-dessus.
Ce procédé de décochage est mis en oeuvre au moyen d'une machine de décochage 40 (Fig.4).
Cette machine 40 comporte un bâti ou structure 42, un outillage 50 et un actionneur 46. Le bâti 42 comporte des pattes de fixation ou tenons 44 (de type valet d'établi), qui permettent de fixer de manière rigide le moule carapace 1 contenant la grappe d'aubes 30 sur un plateau ajouré 41 du bâti 42. Les parties ajourées de ce plateau, qui servent à l'évacuation des fragments du moule carapace lors de l'opération de décochage, ne sont pas représentées.
Les tenons 44 permettent de fixer le moule carapace 1 de telle sorte que l'axe de symétrie (X) de ce moule soit orienté suivant la direction verticale.
L'actionneur 46 est un vérin linéaire. Il est agencé de manière à déplacer l'outillage 50 verticalement dans le sens descendant, suivant l'axe X du moule carapace 1.
L'outillage 50 (Fig.6) a une forme de cage, avec un disque supérieur 54, et un disque inférieur 52 fixé sur le disque 54 par quatre barres métalliques verticales 56.
L'outillage 50 est fixé sur l'arbre de sortie 48 du vérin 46 par un manchon 58 fixé sur la surface supérieure externe du disque 54, et dans lequel se fixe l'extrémité de l'arbre 48. Le disque supérieur 54 est donc la partie entrainée de l'outillage 50.
Le disque inférieur 52 est la partie travaillante de l'outillage 50, à savoir la partie qui comporte la lame 64 qui engage le moule carapace 1 pour permettre le décochage de la grappe d'aubes 30.
Le disque 52 comporte dans sa partie centrale une large ouverture 60 de forme générale circulaire (Fig.6). Sur la périphérie de cette ouverture 60 sont aménagés des doigts de décochage 62. Ces doigts sont des portions de disque qui s'étendent depuis la couronne périphérique 61 du disque 52 suivant une direction radiale rentrante en direction de l'axe X de la machine 40.
La surface inférieure du disque 52 (sous les doigts 62 ainsi que sous la couronne périphérique 61) constitue la lame 64. Cette lame 64 est prévue pour venir engager le moule carapace 1, lorsque le vérin 46 déplace l'outillage 50 vers le bas (flèches A, Fig.3).
Le vérin 46 est prévu pour déplacer l'outillage 50 - et donc la lame 64 - en translation par rapport au bâti à une vitesse constante inférieure à 0,2 m/s. Le choix d'une vitesse assez faible permet d'éviter de créer des accumulations de contraintes trop grandes sur la grappe de coulée lors du décochage des aubes, et ainsi d'éviter de créer des contraintes mécaniques susceptibles de générer des grains recristallisés lors du traitement thermique.
De plus, la machine de décochage 40 est conçue de telle sorte que lors du mouvement descendant de l'outillage 50, le vérin 46 déplace la lame 64 (et plus généralement, l'outillage 50) sans contact avec la grappe 30 notamment sans contact avec les aubes.
Dans ce but, le disque 52 est aménagé de telle sorte que la grappe d'aubes 30 puisse passer sans contact dans son ouverture 60.
La machine de décochage 40 est conçue de plus de telle sorte que lors du mouvement descendant de l'outillage 50, la lame 64 engage différentes parties du moule carapace 1, dites protubérances, et détache de la grappe 30 la plus grande partie de la carapace.
Dans l'exemple présenté, ces protubérances sont constituées par les parties additionnelles de carapace formant les écrans thermiques 13 et 13'.
On comprend donc que le disque 52 est prévu pour venir en contact avec le moule carapace 1 au niveau des protubérances (les écrans thermiques 13 et 13'). Toutefois, le disque 52 (et donc la lame 64) ne doit pas venir en contact avec la grappe (métallique) 30.
Un soin particulier doit être apporté au contact entre le disque 52 et les protubérances. Les protubérances sont constituées par les parties additionnelles de carapace, c'est-à-dire les écrans thermiques 13 et 13'. Selon le mode de mise en oeuvre, ces parties additionnelles sont vides, ou encore remplies ou partiellement remplies de métal :
Dans le premier mode de mise en oeuvre du procédé cité précédemment, les protubérances sont vides. Dans ce cas, pour que le disque 52 puisse descendre sans venir en contact avec la grappe 30, il suffit que le disque 52 engage ou interfère avec la partie additionnelle de carapace, tout en conservant une distance de sécurité suffisante vis-à-vis de la grappe 30. Le disque 52 peut dans ce cas venir largement en contact avec les parties additionnelles de carapace (écrans thermiques 13 et 13').
Dans le deuxième mode de mise en oeuvre du procédé cité précédemment, illustré par la figure 5B, les protubérances ou écrans thermiques 13,13' sont partiellement ou entièrement remplies de métal.
Dans ce mode de mise en oeuvre, la zone d'interférence radiale entre le disque 52 et l'écran thermique 13 ne peut s'étendre que sur une faible distance d1 entre le disque 52 et le moule carapace 1. La trajectoire du disque 52 est prévue pour ne permettre en aucun cas un contact entre le disque et la grappe 30 ; dans ce but, il est prévu qu'une distance de sécurité d2 sépare à tout moment le disque 52 de la grappe 30.
Par ailleurs, la forme du disque 52 est prévue de telle sorte que le contact entre celui-ci et le moule carapace se produise d'abord sur l'écran thermique supérieur 13. Cela implique notamment que le disque 52 est aménagé inversement de manière à ne pas entrer en contact avec les parties du moule 1 situées au-dessus de l'écran 13, comme notamment les saillies supérieures 38 du moule carapace 1 (Fig.5B).
L'écran 13 constitue une 'protubérance' que la lame 64 engage lors du déplacement de l'outillage 50 conformément à l'invention ; ce qui n'est pas le cas des saillies 38.
Avantageusement, comme l'écran thermique 13 est situé à une certaine distance des aubes, les contraintes mécaniques appliquées aux aubes lors du contact entre les lames 64 et le moule carapace sont relativement faibles et ne créent pas de zones susceptibles de créer des grains recristallisés.
Lorsque l'outillage 50 descend sous l'action du vérin 46, le disque 52 entre en contact avec le moule-carapace 1.
La lame 64 applique alors sur la surface de l'écran 13 (en tant que protubérance) un effort qui tend à fractionner la céramique de la carapace en fragments ; les lignes de rupture se propagent et s'étendent depuis la protubérance vers l'ensemble du reste de la carapace.
Aussi, lorsque la descente de l'outillage 50 se poursuit, celui-ci heurte le moule-carapace 1 (à vitesse modérée) et poursuit son mouvement de descente en exerçant un effort sur le moule-carapace. Le moule-carapace 1, qui est fragile, se casse en un grand nombre de fragments ; sous l'effet de la gravité, la plupart de ces fragments se détachent de la grappe 30 et tombent. L'essentiel du décochage de la grappe est donc ainsi réalisé en une seule opération simple et rapide.
Après avoir heurté l'écran thermique 13 constituant une protubérance supérieure, en poursuivant sa descente la lame 64 heurte l'écran thermique 13', qui constitue une protubérance inférieure. Elle casse alors les parties restantes du moule carapace et achève ainsi le décochage de celui-ci (hormis quelques parties restantes éventuellement).
L'outillage 50 présenté précédemment a l'avantage d'être mis en oeuvre par un simple mouvement de translation. Cela est rendu possible par le fait que la forme du moule carapace 1 permet le passage de l'outillage lorsque celui-ci descend suivant la direction verticale (axe X).
Cependant, une machine de décochage plus complexe, comportant notamment un outillage de décochage différent, peut être nécessaire lorsque la forme du moule carapace ne permet pas de réaliser le décochage de la grappe en déplaçant un outillage par un simple mouvement de translation.
Un exemple d'une telle situation est illustré par les figures 7A, 7B et 7C. Dans le cas représenté, les aubes d'une grappe 130 qui doit être décochée d'un moule carapace 101 présentent des saillies 138 très proéminentes. Ces saillies 138 sont incompatibles avec outillage descende verticalement sans heurter le moule carapace 101 au droit de ces saillies, mais en engageant l'écran thermique 113 (Fig.7A).
Il est donc nécessaire dans ce cas que l'outillage se déplace suivant un mouvement plus complexe qu'une simple translation verticale.
Ce mouvement peut être exécuté au moyen de la machine 140 présentée par les figures 7B et 7C, qui constitue un autre mode de réalisation de l'invention.
Les parties de la machine 140 ou du moule 101 qui ont une structure et/ou une fonction identique ou similaire à celle(s) de la partie correspondante de la machine 40 ou du moule 1 portent la référence de cette partie correspondante, augmentée de 100.
La machine de décochage 140 comporte un bâti 142 avec un plateau ajouré 141 sur lequel le moule carapace 101 peut être fixé, un outillage 150, et des actionneurs 146.
L'outillage 150 n'est pas constitué en une seule partie rigide comme l'outillage 50, mais en quatre parties (Il peut naturellement être réalisé dans un nombre de parties quelconque, autre que quatre). Chacune de ces quatre parties comporte un plateau 152 en forme générale de quartier de disque, ces quatre plateaux étant identiques.
Pour déplacer les plateaux 152 et par suite, pour décocher la grappe d'aubes, la machine de décochage 140 comporte quatre actionneurs rotatifs 146 identiques les uns aux autres. Chaque actionneur 146 est un vérin rotatif apte à entraîner en rotation l'un des plateaux 152 autour d'un axe horizontal.
A cet effet, chacun des plateaux 152 comporte une portion de bride 158 prévue pour permettre la fixation du plateau 152 sur l'un des actionneurs 146.
Lors de l'opération de décochage de la grappe d'aubes 130 par rapport au moule carapace 101, les actionneurs 146 entraînent les quatre plateaux 152 en rotation simultanément. Lors de ce mouvement, les plateaux 152 engagent le moule carapace 101 au niveau de l'écran thermique supérieur 113 de celui-ci, fragmentent le moule 101 en un grand nombre de morceaux, et séparent ainsi une grande partie du moule 101 de la grappe d'aubes.
Dans un autre mode de réalisation, les différentes parties de l'outillage peuvent naturellement être déplacées non pas simultanément, mais selon toute séquence envisageable, par exemple les unes après les autres, ou successivement par paires diamétralement opposées, etc.
Le mouvement des plateaux 152 est un mouvement de rotation, effectué de telle sorte que ceux-ci n'entrent pas en contact avec la grappe 130. Ce mouvement de rotation permet de rapprocher les extrémités des doigts 162 de l'outil 150 de l'axe X du moule carapace 101 (flèches sur la figure 7B). Grâce à cela, les doigts 162 passent entre chacune des paires d'aubes adjacentes, et assurent donc que le moule carapace 101 est fracturé entre toutes les paires d'aubes adjacentes. En fragmentant ainsi le moule carapace 101 en au moins autant de portions qu'il y a d'aubes 132, l'outillage 150 assure donc le décochage d'une très grande partie du moule carapace 101.
Chaque vérin 146 est contrôlé de telle sorte qu'il déplace l'extrémité du plateau 152 qu'il entraîne, c'est-à-dire l'extrémité du doigt 162, à une vitesse sensiblement constante, inférieure à 0,2 m/s.
Naturellement, une machine ou un procédé de décochage selon l'invention peut être réalisé suivant de nombreux autres modes de réalisation que ceux présentés précédemment. De nombreuses possibilités existent tant en ce qui concerne l'agencement des lames de décochage et de l'outillage qui les supporte, qu'en ce qui concerne la cinétique ou la trajectoire de déplacement de la ou des lames.

Claims

Procédé de décochage d'une grappe (30,130) de pièces métalliques de fonderie (32,132) à modèle perdu, la grappe de pièces étant formée dans une carapace (1,101), dans lequel on déplace au moins une lame (64) à l'aide d'une machine (40,140) sans contact avec la grappe, de telle sorte que la lame engage la carapace, casse celle-ci en une pluralité de fragments, et détache de la grappe au moins une partie de la carapace.
Procédé de décochage selon la revendication 1, dans lequel ledit déplacement de ladite au moins une lame (64) pour le décochage de la grappe de pièces se produit à une vitesse inférieure à 0,2 m/s.
Procédé de décochage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le déplacement de ladite au moins une lame (64) pour le décochage de la grappe de pièces est constitué uniquement par un mouvement de translation ou uniquement par un mouvement de rotation.
Procédé de décochage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le déplacement de ladite au moins une lame (64) comprend un passage entre toute paire de pièces adjacentes parmi lesdites pièces (32,132).
Procédé de décochage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel ladite au moins une lame est constituée par une pluralité de lames, et lors du déplacement de ladite pluralité de lames, toutes lesdites lames entrent en contact avec la carapace sensiblement en même temps.
Procédé de fabrication de pièces de fonderie comprenant les étapes suivantes : on fabrique une grappe (30,130) de pièces (32,132) de fonderie à modèle perdu, la grappe de pièces étant formée dans une carapace (1,101), puis on décoche au moins une partie de la carapace par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.
Machine de décochage (40,140) de grappe (30,130) de pièces de fonderie à modèle perdu, la grappe de pièces étant formée dans une carapace (1,101), la machine comprenant :
un bâti (42,142) avec des moyens (44) de fixation rigide de la carapace sur le bâti ;

au moins une lame (64) ;

au moins un actionneur (46,146) apte à déplacer ladite au moins une lame par rapport au bâti, dans un espace prévu pour la fixation de la grappe.
Machine de décochage (40,140) de grappe (30,130) de pièces selon la revendication 7, dont ledit au moins un actionneur est apte à déplacer ladite au moins une lame par rapport au bâti à une vitesse inférieure à 0,2 m/s.
Machine de décochage (40,140) de grappe (30,130) de pièces selon la revendication 7 ou 8, dans laquelle ledit au moins un actionneur inclut un actionneur apte à déplacer au moins une lame pour le décochage de la grappe de pièces uniquement par un mouvement de translation ou uniquement par un mouvement de rotation
Ensemble comportant une machine de décochage (40,140) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, et une grappe (30) de pièces de fonderie à modèle perdu, la grappe de pièces étant formée dans une carapace (1,101) ; la machine de décochage est apte à permettre la fixation de ladite grappe sur le bâti (42,142) ; et ledit au moins un actionneur est apte, lorsque la grappe est fixée sur le bâti (42,142), à déplacer ladite au moins une lame (64) par rapport à la grappe et sans contact avec la grappe (30,130) de telle sorte que la lame engage la carapace, casse celle-ci en une pluralité de fragments, et détache de la grappe au moins une partie de la carapace.
Ensemble selon la revendication 10, dans lequel au voisinage de chaque pièce (32) de la grappe (30,130), la carapace (1,101) comporte au moins une protubérance (13,113) que ladite au moins une lame engage lors dudit déplacement.
Ensemble selon la revendication 11, dans lequel lesdites protubérances (13,113) sont disposées sensiblement dans un plan.
Ensemble selon la revendication 11 ou 12, dans lequel au moins une partie desdites protubérances (13,113) sont formées autour ou à partir d'une pièce (14) en forme de plateau percé de trous.