Depuis le temps que je voulais faire de la fonderie .......

 

Bon , je me lance en piochant sur le net une foule d'informations plus ou moins bonnes mais je vais faire ma propre expérience.

 



four de fonderie 1

le corps du four est fait avec un tronçon de chauffe eau de 300 litres  , la virole fait 500 mm de diamètre.

four de fonderie 1-2

pendant ce temps j'imprime en 3D le corps du ventilateur de soufflerie du brûleur , c'est un fichier trouvé sur thingiverse et doublé en taille.

four de fonderie 2

la partie arrière du corps est modifié pour s'adapter au moteur que je dispose.

four de fonderie 3

la turbine est jolie comme tout .

four de fonderie 4

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 la soufflerie assemblée

four de fonderie 9

 

le coeur du foyer est fait en brique réfractaire  , du genre de celles que l'on trouve en GSB , sur les  spécifications techniques il est précisé quelles supportent 1600° , à voir dans le temps.

 

four de fonderie 10Les briques sont biseauté  pour faire un décagone de 250mm de diamètre au centre.

four de fonderie 11

Le montage se fait au ciment fondu 1200° après un bon trempage des briques jusqu'à disparition des bulles d'air.

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le coeur est monté sur deux rangées

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le couvercle est fait en ajustant des morceaux de brique , 

four de fonderie 15

qui seront maçonné dans ce cercle de 450 mm qui provient d'un autre chauffe eau de 200 L .

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La virole principale est débarrassée de sa mousse d'isolation et est renforcée en bas par une structure en fer à T

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Quatre fer sont plus long pour servir de support aux roulettes

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des quartier de tôle sont posé sur les T pour fermer le fond et servir de moule pour le ciment qui sera coulé au fond

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le fond du foyer est fait en brique , elles seront scellées sur un lit de mortier de 5 cm d'épaisseur

four de fonderie 21le mortier est fait à base de pouzzolane et ciment fondu


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le coeur est posé sur le fond et le tout est scellé au mortier identique au fond


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après séchage le surplus de tôle de la virole est arasé


four 1

j'ai vu sur le net ce type de four industriel , je vais tenter de faire une copie
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deux ou trois morceaux de ferraille tordu et quelques soudure et voici le pivot du couvercle


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la partie basse contient deux roulements 


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le passage du brûleur est percé au trépan diamant diamètre 68 mm


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le trou est en tangente de foyer et à une hauteur de 50 mm par rapport au fond.


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un cadre est soudé pour former un appui perpendiculaire du bruleur


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le futur tube du brûleur est garni de papier pour augmenter son diamètre avant de couler du mortier dans ce cadre, l'épaisseur du papier facilitera le démoulage. (le produit du sceau n'a rien à voir avec ce que je fait)


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le brûleur est fait sur une base de gicleur pour huile trouvé sur le net pour 20€

wast oil burner first test

premiers essais du gicleur 


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les ailettes servent de centreur pour la buse dans le tube de diamètre 60 mm 
four de fonderie 53


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j'ai mis un détendeur pour réguler l'air comprimé , le carburant est actuellement du pétrole pour chauffage , on verra par la suite si je passe à l'huile usée
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comme le cadre du couvercle fait 7 cm et que les briques ne font que 5 cm le reste est comblé au mortier pour faire un fini lisse .

j'en au profité pour y couler mes initiales que j'ai imprimé en 3D


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la première chauffe est faite progressivement avec un chalumeau au gaz


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il est temps de passer aux choses sérieuses et de tester la bête.


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 la température monte assez vite


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j'ai improvisé un creuset dans un fond de bouteille d'argon réformée et fait fondre les premiers morceaux d'alu


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pour essayer j'ai fait une lingotière entre quatre brique et voici le résultat , la poussée du métal à écarté les briques et j'ai eu une belle coulée sur le sol, vaut mieux pas être en tong.


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 j'ai poussé le four pour voir si le bronze est envisageable un jour et je me suis arrêté à 1077° mais avec un peu de mise au point ça devrait pouvoir passer les 1200°
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Fusion aluminium

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le creuset à été amélioré , j'y ai mis des oreilles pour le manipuler

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 j'ai même fait un bec qui va bien .

 

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la spatule est arrondie au même rayon que le creuset pour faciliter l'écrémage


four de fonderie 72 - Copie

dans les ustensiles j'ai prévu aussi la cloche pour faire descendre le bicarbonate de soude dans le bain de fusion d'alu pour le décrassage . Quand on l'incorpore il se produit des grosses bulles et les crasses remontent en surface en une texture un peu spongieuse que l'on retire avec la spatule. 


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j'ai imprimé un modèle en forme perdue avec le trou de coulée et les évents , autant les prévoir c'est l'imprimante qui travail.
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le modèle est colé sur un support en placo la tête en bas .


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les modèles sont passé au papier de verre pour lisser la surface et ne pas voir les stries d'impression .


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coulée du plâtre 

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 le lendemain les moulages sont passé au four  à 70° pour finir la prise du plâtre .


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le moule est chauffé à 700° pendant une heure pour finir de le sécher et faire fondre le plastique 


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le moule est placé dans un bac de sable au cas où il viendrait à se fendre lors de le coulée.


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 Pour une première c'est pas top , le plastique n'a pas fondu lors de la cuisson du moule à 700° et à sérieusement géné la coulée.


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en attendant de faire des progès en moulage je fais des lingots d'alu affiné. (le premier à droite )


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les deux premiers lingots ont été coulés à des températures différentes , le premier  à 650° (celui du bas) et l'autre à plus  de 700°. L'aspect du premier est brillant et le second tout terne et rugueux , par contre le deuxième à des angles bien saillants alors que le premier est tout arrondi. Pour voir j'ai passé un coup de fraisage , ça s'usine bien , le premier est sain alors que le deuxième présente des petites bules.


four de fonderie 88

les premiers lingots sont fait entre quatre briques mais j'ai fais des lingotières en fer U de 100 qui possède une dépouille.

Normalement ils devraient faire des lingots de 2 Kg d'alu.


four de fonderie 92

Bon allez , c'est le moment de couler l'alu que j'ai mis de coté depuis que je pense à la réalisation de ce projet de fonderie.

Il y a du profilé de clôture , de la cocotte minute , de la casserole , une jante alu et divers profils ainsi que des rebuts d'usinage.


four de fonderie 90

les lingotières sont passées sur la fraiseuse cnc pour une petite coquetterie .

 

coulée de lingots en alu

voici une petite séance de coulée , j'incorpore une boulette de papier alu remplie de 10 g de bicarbonate de soude pour le décrassage , je la maintien au fond du creuset avec la cloche jusqu'a disparition des bulles. ensuite je retire les crasses qui surnagent le bain de fusion , ensuite je verse du sel de cuisine comme flux de protection qui évite l'oxydation de la surface du métal en fusion , ensuite je coule dans les lingotières qu'il faut garder chaudes de la coulée précédente.

Pour cette séance j'ai utilisé un mélange huile usée 60%  et pétrole 40% , le pétrole est là pour fluidifier l'huile , plus tard je vais faire des essais avec 100% d'huile en la réchauffant pour abaisser sa viscosité.

Décrassage au bicarbonate


four de fonderie 91

ça marche pas mal


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La photo est floue car j'ai fini à la tombée de la nuit mais on peut voir la couleur du métal en fusion dans les lingotières , aux vues de celles-ci je pense être plus près des 800° que des 680° requis . Il va faloir que je pense sérieusement à faire un pyromètre pour être plus précis pour la coulée des pièces.


four de fonderie 93

en 6 heures j'ai fait 14 coulées de 3 lingots pour un total de 80 Kg.

Changement puissance brûleur fonderie

J'ajuste la température du four en jouant sur la pression de l'ai comprimé , 1 bar maintien à 800° , 1.5b donne environ 900° , 2b -->950° avec un bruit de réacteur d'avion.

Dans la vidéo je monte et redescend la pression et on voit que ça fluctue assez vite.


four de fonderie 94

voila le résultat de la gravure des lingotières , ça sert à rien mais moi ça me plaît.

 

 Nouvel essai de moulage à la forme perdue (lost-foam)


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la pièce à été imprimé en PLA avec les évents et coulée qui ont étés prolongé par du polystyrène

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le tout est recouvert de Fibrargile fait à base d'argile de modelage et de fibre pour béton.

les deux premières couches sont natures les suivantes sont saupoudrés de sable sec sur la couche fraîche , une période se séchage d'une journée est nécessaire entre chacune d'elle.

four de fonderie 98

le surplus du haut est découpé et laisse apparaître le polystyrène

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il a fallu la semaine pour obtenir cette carapace ( c'est long ! ) que j'ai cuit progressivement au four ménager à 105° pour évaporer le reste d'eau , ensuite passage au four de fusion avec montée lente en température pendant 30 min puis cuisson à 800° pendant 30 min

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à cette température le plastique à complètement disparu et la carapace à durcie , pas autant qu'une poterie mais suffisamment pour ce que je veut faire.

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sur la coupe on distingue les strates d'argile

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la carapace est placée dans du sable pour la maintenir et prévenir une éventuelle rupture , j'avais mis du papier alu sur le dessus pour éviter de mettre du sable dans les orifices pendant le remplissage du sable dans le sceau.

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les dés sont jetés , surprise..... attendre toujours attendre , la fonderie est un  travail de patience .

Pour cette coulée j'ai fondu un lingot de 2 kg en 30 min , le brûleur fonctionnait sans soufflerie , il était alimenté en pétrole , l'huile c'est bien , c'est économique mais l'odeur d'huile chaude ne me ravit pas plus que ça.


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une fois le métal solidifié on vide le sable

 


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la carapace à bien résisté


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c'est encore très chaud


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le dessous est bien


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quelques coups de marteau légers suffirent à briser la coque


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le sable qui à servi à faire la carapace à changé de couleur avec la cuisson , on voit bien les couches


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et voila c'est fait , la pièce est coulée


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reste à scier les évents et le jet de coulée

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 l'aspect final de la pièce ne me convient pas  , il reste des progès à faire mais j'y travail..........

fonderie à la forme perdue

 En attendant que les couches d'argile sèchent sur un nouvel essai de lost-foam je fais quelques modifications au brûleur du four

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j'ai fait un semblant de régulation basé sur la variation de la pression d'air comprimé

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deux détendeurs et un distributeur piloté par le thermomètre

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tout est monté sur le brûleur comme ça j'ai deux entités distinctes , le four et le bruleur


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quand la température de consigne m'est pas ateinte le distributeur envoie de l'air à 2 bar au gicleur ( marche à fond )et quand elle est atteinte il passe sur 1 bar ( marche réduite )

Régulation de la température du brûleur

 

 

 

 

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Les cadres de moulage sont fait en médium hydrofuge imprégné de sodium silicate , le même qui sert à faire le sable de noyautage.

il rend le bois hydroguge et ignifuge , à voir à l'usage ?

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une pige est guidée dans un alésage et l'autre dans une lumière , j'ai vu ça sur les vidéo de oldfundryman j'y ai beaucoup appris.


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j'ai bricolé un moulin à sable (sand muller) pour mélanger la bentonite au sable

 le muller en action


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la vidange du sable se fait par cette trappe


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il à fallu que je lui mette un couvercle car le sable à tendance à passer par dessus bord quans je mélange 10 kg.


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je revois encore la tête du marchand d'article de pêche quand je lui ai commandé 10kg de bentonite et que je lui ai dit pour quoi c'était faire .

je mélange 1kg de sable de silice +100 grammes de bentonite +70 grammes d'eau

 

 Le moulage au sable.

 


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 Allez , premiers essais de moulage en sable , le modèle est fait en impression 3D avec les angles de dépouille qui vont bien . En gros j'ai mis 2° un peu partout.

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Le cadre est calé par deux poids pour ne pas qu'il s'ouvre sous la pression du métal en fusion.

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Quand le métal est solidifié je découvre la pièce et c'est la surprise , c'est pas mal

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L'aspect de surface est assez granuleux il va falloir que je soigne le moulage la prochaine fois.

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J'avais fait des évent avec une tige de 3 mm , ils ont bien fait leur travail.

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Le canal de coulée est tout petit , cela me rendait perplexe mais ça marche , cela permet de réguler le remplissage du moule tout en douceur sans créer l'effet d'un torrent en crue là dedans .

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La pièce et les deux moitiés du modèle , Celui ci à été peint pour atténuer les stries d'impression .


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l'aspect granuleux est en surépaiseur et s'aténue facilement à la lime.

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J'ai fraisé les surépaisseurs pour voir l'aspect du métal à l'intérieur et c'est bon , le grain est fin sans bulles .


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Faut dire que j'ai soigné le dégazage en incorporant deux fois 15 g de bicarbonate dans les 4 kg d'alu du bain de fusion.


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 Et voila le support de coulisse à sa place sur la chaudière de la Pécard .

 

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 Je suis prêt pour faire des essais de fusion de bronze , j'ai fait le brancard et la happe pour ce beau creuset en céramique tout neuf .

 

PREMIERS ESSAIS AVEC LE BRONZE

 Pour faire mes armes avec le bronze j'ai décidé de faire du cupro-alu , j'ai vu pas mal de vidéo où ça me parait facile à faire et en plu cet alliage à de bonnes qualité mécanique , on va voir cela ....

--ESSAI N°1
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je prépare le cuivre et l'alu pour faire 5800g d'alliage

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c'est le modèle du support de coulisse qui sert de test

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je fais aussi un essai de sable de face , j'ai mélangé 250g de farine de charbon de bois à 5 kg de sable pour voir si l'état de surface de la pièce est amélioré. Le sable de remplissage n'a rien de changé.

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Au premier abord je trouve que le sable à moins tendance à accrocher au modèle et du coup il sort plus facilement .


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j'ai appliqué la même recette que pour l'alu au niveau des évents et du canal de coulée .

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pour fondre le cuivre il faut y aller , 1060° au compteur  et encore normalement c'est 1086° . Une fois liquide j'ai incorporé l'alu et mélangé le tout ( sans doute pas assez ) 

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Les dés sont jetés  , reste plus qu'à attendre la solidification.

Mon traitement du bois des cadres au silicate soit disant ignifuge ne sert à rien  , le bois se consume quand même , maintenant je suis fixé.

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Le creuset vide.


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Les couleurs sont sympa.

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C'est toujours la surprise au moment de décocher la pièce  , il en faut pas plus pour m'émerveiller.


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Il en manque un bout , un jour je ferai des cadres en alu quand ceux ci seront HS.

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L'aspect est pas mal et il n'y a pas de manques.

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2766g de pièce  + 1200g de surplus en lingot + 100g de coulures = 4066g =====> où sont les 5800g du début  ???? des crasses sûrement .

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en tout cas le visuel extérieur est bien .......

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.......mais alors pas l'intérieur . Le coin s'est brisé lorsque j'ai voulu l'ébavurer à la meuleuse

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j'ai mis un simple coup de marteau sur la pièce pour qu'elle vole en éclat , le jet de coulée quand à lui est d'une couleur différente et d'une solidité remarquable , je pense que le mélange n'était pas homogène et que l'alu plus léger nageait au dessus du cuivre et c'est lui qui a coulé en premier  , du coup la pièce s'est remplie d'alu surchauffé ( 1030°) et le bronze est venu en fond de creuset et est resté dans le trou de coulée , enfin c'est mon analyse qui n'est peut être pas la bonne .

En tout cas j'ai découvert cet alliage cassant comme du verre  qui ne sert à rien , je l'ai appelé le MERDONIUM.

Essai N°1 raté

 

--ESSAI N°2

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Pour cet essai je suis parti de bronze déjà constitué , j'ai fondu des pignons et des chutes  , j'ai mis 4000g dans le creuset.

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La pièce est complète mais le remplissage n'est pas assez rapide car il y a comme des strates comme si le métal arrivait par vague.

Essai N°2 pas mal mais peut mieux faire 

 

--ESSAI N°3

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Je suis passé à 100% de sable enrichi en carbone , je trouve qu'il va pas mal et en plus sa couleur noire permet de mieux voir les détails et s'assurer que le moulage est propre.

Pour augmenter la vitesse de remplissage du moule j'ai agrandi  et ajouté des canaux de coulée .

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Les canaux sont fait sur le moule supérieur , rien sur l'inférieur.


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Bon là ça devrait aller  , bonne température , bon métal , bon moule allez on y croit ......


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Et bien non  , je n'ai pas lesté les cadres et le moule s'est ouvert sous la pression du métal qui est arrivé en plus grande abondance dans la pièce , Rrrrrr

Dommage l'aspect était nickel . 

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c'est pas grave on coupe , on remet dans le creuset et on fond , cette fois ci c'est la bonne ....

Essai N°3 pas concluant mais on avance

 

--ESSAI N°4

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Bon là rien à dire , j'ai raccroché le brancard avec mon pied au moment où le métal était prêt pour être coulé.

c'est à cause de mes bottes de sécurité qui me donnent un pied un peu gauche  , des fois la sécurité tue la sécurité.

bilan 4 kg de bronze qui s'étalent sur le sol et forme une sorte de sculpture .

Essai N°4 , on l'oublie.

 

--ESSAI N°5

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J'ai tout fait comme il faut  , 40kg de plomb pour brider le moule .

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Sauf que je n'ai pas mis assez de métal en fusion et il en manque  , décidément c'est pas le jour  , enfin si , c'est le jour des apprentissages 

On touche presque au but  , celle si est belle sauf qu'il en manque un bout


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La deuxième au fond et la cinquième devant  , c'est peut être rien pour l'humanité mais c'est un pas de géant pour moi.

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autour de la pièce en fusion le sable à séché et redevient poussière  , il suffira de l'humidifier de nouveau pour qu'il devienne compactable.

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j'ai quand même sorti une pièce bonne  , c'est la base de la cheminée en alu , ça va l'alu c'est facile ;-)

Allez c'est promis demain je continue en faisant avec tout ce que j'ai appris aujourd'hui.

 

--ESSAI N° 6

 


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on continue , on coupe la pièce pour qu'elle entre dans le creuset et c'est reparti pour une fusion.

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j'ai rajouté une masselotte sur la partie massive de la pièce pour nourrir le moule lors de la solidification du métal.

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et bien ça n'a pas marché  , à cet endroit où je n'avais jamais eu de problème il est apparut une crevasse .

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Une  belle retassure à la base de la masselotte , c'est pas grave , on va faire une nouvelle coulée.