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Il
est maintenant temps de préparer de la
barbotine de porcelaine pour pouvoir utiliser le
moule de l'ours polaire.
J'ai
formulé la préparation pour 50 kg
de porcelaine de coulage réalisée
à partir de matières
premières minérales selon ma
recette habituelle (silice fine, feldspath
potassique FS900, kaolin Grolleg, bentonite), ce
qui permet de remplir un fût de 30
litres.
Recette
de préparation :
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Matières sèches : 34kg500 dont 25%
sous forme de rognures sèches provenant
des déchets des fabrications
précédentes.
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Eau du robinet (eau calcaire) :
15L350
-
Défloculent 50 grammes (Dolaflux
B)
La
préparation commence par le dosage des
15L350 d'eau et leur mélange avec les 50
grammes de Dolaflux B. L'eau prend alors la
couleur café car le dolaflux B est une
poudre de couleur grise noirâtre à
base d'huminates et de silicates.
La
dose de 50 g correspond à 0.158% de la
masse de matières sèche à
défloculer (dont 25% de rognures ayant
déjà réagi avec du Dolaflux
B lors de la préparation
précédente).
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Les
rognures sèches (8kg625) sont
pesée à part et
réservées dans un seau en
attendant leur concassage.
Les
autres matières sèches (25kg875)
sont pesées séparément pour
permettre leur introduction dans l'eau de
délayage selon un ordre précis :
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En premier : Le kaolin et la
bentonite
-
En second : Le feldspath et la
silice
Les
rognures concassées seront
ajoutées en dernier.
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Concassage
des rognures au maillet de caoutchouc. Cette
fragmentation facilite le délayage.
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L'agitateur
à variateur de vitesse utilisé
pour le délayage, muni de son
hélice triple.
Les
2 vitesses mécaniques permettent un
couple fort (vitesse lente) pour
dégrossir le délayage lors de
l'introduction des rognures en morceaux, puis
une vitesse élevée avec un couple
plus faible pour achever le délayage lors
que mélange devient plus lisse.
Vitesse
de rotation 1: 100 à 250 tours/minute.
Vitesse de rotation 2: 300 à 650
tours/minute.
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A
gauche la vue montrant l'étape du
délayage après l'introduction des
rognures concassées. Des blocs se forment
et offrent une certaine résistance au
délayage. L'agitateur est utilisé
en vitesse lente pour ne pas trop
échauffer la barbotine et avoir plus de
force pour mettre les blocs en
mouvement.
A
droite, vers la fin du délayage, les
blocs ont disparu et la barbotine devient plus
lisse.
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L'agitation
de délayage des matières a
émulsifié de l'air dans la
barbotine. Lorsque l'agitation cesse à la
fin du délayage, les bulles d'air proches
de la surface remontent et éclatent. Mais
la barbotine est lourde (1750 grammes par
litre), elle freine la remontée des
bulles plus profondes. Au repos la barbotine va
progressivement se figer au bout de quelques
heures (par effet de thixotropie) ce qui
bloquera complètement la remontée
des bulles.
Un
minimum d'énergie mécanique est
nécessaire pour maintenir la
fluidité de la barbotine et permettre
l'évacuation des bulles d'air. Le
fût est maintenu en agitation très
lente (30 à 40 tr par minute) par un
dispositif d'agitation muni d'un petit
réducteur pendant 1 à 2 jours,
jusqu'au "dégazage" total de la
barbotine.
Puis
la barbotine reste stockée dans son
récipient muni d'un couvercle
étanche cerclé.
La
présence de bulles dans une barbotine de
coulage est totalement à proscrire. Les
pièces coulées seraient
constellées de trous sur leur surface et
difficilement réparables...
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Thixotropie
: La thixotropie est une propriété
physique complexe que l'on retrouve dans
certains gels, fluides ou mélanges
renfermant des solides (comme une barbotine de
produits argileux..) et qui a la
particularité de pouvoir passer de
l'état liquide à solide et de
solide à liquide.
On
dit que le fluide se déstructure
lorsqu'il devient liquide par cisaillement et
inversement, qu'il se restructure lorsqu'une
phase viscoélastique
apparaît.
La
propriété physique de la
thixotropie peut être constatée par
le fait que laissé au repos
prolongé, un fluide thixotrope va se
restructurer jusqu'à avoir l'aspect d'un
solide (viscosité infinie) ; alors que
sous une contrainte constante suffisamment
élevée pour casser la structure
formée au repos, le fluide va pouvoir se
déstructurer jusqu'à son
état liquide (viscosité faible).
Les
phénomènes de thixotropie sont
donc d'origine structurelle.
Après
deux jours de repos ma barbotine est devenue une
masse gélifiée consistante,
inutilisable pour le coulage comme telle.
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Après
une courte agitation avec une hélice
montée sur une perceuse, le barbotine
retrouve la fluidité nécessaire au
coulage. Attention de ne pas créer de
bulles !!
L'important
est que cette fluidité ne chute pas trop
rapidement, et que la barbotine puisse
s'écouler correctement lors du vidage du
moule après la prise.
Trop
de thixotropie : Une gélification trop
rapide a pour effet d'amplifier la prise et
donner des pièces fragiles au
démoulage (elles se ramollissent
facilement en les manipulant et ont tendance
à se liquéfier)
A
l'inverse une barbotine peu thixotrope
présente une prise lente et une
difficulté à prendre de
l'épaisseur sur le moule. Au
démoulage la pièce est dure et la
pâte cassante, difficile à
découper avec une lame sans produire des
éclats.
Il
faut donc trouver un juste milieu pour exploiter
une barbotine dans de bonnes
conditions.
De
petits ajustements peuvent être faits
à ce niveau de la préparation avec
de l'eau et/ou du silicate de soude si les
paramètres de fluidité ne sont pas
parfaits. En général j'essaye
d'avoir une densité entre 1,730 et 1,750
et un début de fige au delà d'une
demi heure.
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Après
fluidification le barbotine est passée au
crible (passoire à mailles fines) pour
ôter les grumeaux et éclater les
bulles qui pourraient subsister.
J'ai
évalué à 6,5 litres la
quantité de barbotine nécessaire
au coulage de l'ours polaire. J'utilise un seau
en plastique gradué pour préparer
la juste dose nécessaire au coulage.
L'opération
de coulage peut commencer.
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