Besoin de conseil pour une fonderie bronze

[piragol]

Bonjour à tous,
Je suis agriculteur, prospecteur de loisir avec un détecteur de métaux, déclarant en DRAC, et je sors des champs tous types de matériaux : plomb, zinc, alu, laiton, cuivre, bronze, etc....
Je collecte le tout depuis des années, et l'aboutissement logique à cette dépollution des sols réside dans le recyclage de tous ces matériaux.
Je souhaite donc me créer un four de fusion au propane en conséquence afin de valoriser au mieux toutes ces dizaines de kgs de déchets non ferreux que je sors de terre chaque année.
J'ai un compresseur de 200 litres qui vient de rendre l'âme, et je me disais logiquement que je pourrais le transformer en four de fusion au propane...
Néophyte, mais bon apprenti, je viens devant vous chercher une méthodologie pour en réaliser un qui soit sécurisé et surtout fonctionnel.
J'ai bien évidemment parcouru nombre de forums depuis quelques mois avant de choisir le votre, lequel me semble animé par un esprit participatif assez fort.
Je vais aller mesurer cette cuve, et solliciterais de votre part conseils pour cette réalisation.
Un grand merci à vous,
Bruno

 

[Dodore]

Bonjour , je sais que faire une fonderie de bronze c'est pas facile ... Je ne l'ai jamais fait
Il faudrait déjà savoir ton but .. Si c'est pour te distraire eventuelement pour essayer de faire un sculpture tu peux t'essayer n'est â peut près les seules choses que tu pourras faire
Si c'est pour faire des pièces mécaniques qui demande des caractéristiques Bieber déterminée ça va être très dificile parce qu'il faudra donner la composition exact et les caractéristique mécanique de ton produit
J'ai recherché sur le forum ce qui avait sur la "couler bronze" il y a tout ça
https://www.usinages.com/search/3685988/?q=Couler+bronze&o=relevance&c[node]=67
Tu as aussi en bas de page plusieurs liens en relation
Bonne lecture et bon courage

 

[piragol]

Mon objectif est purement de couler des lingots en bonnes formes, je n'ai hélas pas de compétences culturelles et artistiques : ce sont là des choses innées à travailler dont je suis totalement dénué, ce qui me permets d'autant plus de les apprécier d'une façon générale que je sais en être à mille lieues de les réaliser.

 

[Dodore]

Oui bien sûr mais l'art accepte tout solide ou pas solide et meme beau ou moche.. C'est une apreciation
Par contre la mécanique la robinetterie ou autre n'accepte pas "l'à peu près " et tu auras des difficultés pour produire des matériaux conforme pour être utiliser dans l'industrie avec une composition bien défini et des qualités mécanique conforme à sa destination
Un bronze de robinetterie ou d'ameublement ( poignée de porte ) est différants d'un bronze de palier de machine
Si c'est juste pour te distraire ... Pourquoi pas , mais si tu veux avoir un petit bénéfice il faut pas trop y compter

 

[piragol]

Merci pour vos réponses.
Pour vous donner une idée, rien qu'en ramassant les métaux en champs cette année, j'en suis à 55 kgs de plomb à schrappnel, une quinzaine de plomb divers.
Je dois avoisiner les 15 kgs d'alu, les 10 kgs de cuivre divers, 15 de ceintures d'obus ( non explosif), 5 de balles ( inertes ), 35 de laiton et bronze, 5 de zinc....
Je collecte aussi les canettes en alu ( quelques gros sacs de canettes écrasées ), etc...
C'est donc effectivement pour ma distraction, et dans l'idée de me créer des lingotins pour gagner de la place.
J'envisage d'utiliser des creusets de type A25, aussi je souhaiterais savoir quel espace laisser entre le creuset et l'isolation du fût pour le passage de l'air chaud ?
Je pensais découper un des bases pour faire un couvercle et l'autre pour créer un fond plat qui serait soudé sur une plaque carrée avec roulettes.
Est-il judicieux, en terme de chauffe, de réduire la hauteur du fût ?
Merci !

 

[Ange_blond]

Bonjour,

Grand fan des youtubeurs / artisans, j'ai régardé dernierement les videos d'Alec Steele qui c'est fabriqué une fondrie, et qui montre bien les soucis rencontrés lors de la fabrication.
Seul bémol c'est en anglais.

https://www.youtube.com/playlist?list=PLWx61XgoQmqd1IK8KQpWVF4wuHWrKm8L8

 

[Dodore]

Merci pour vos réponses.
Pour vous donner une idée, rien qu'en ramassant les métaux en champs cette année, j'en suis à 55 kgs de plomb à schrappnel, une quinzaine de plomb divers.
Je dois avoisiner les 15 kgs d'alu, les 10 kgs de cuivre divers, 15 de ceintures d'obus ( non explosif), 5 de balles ( inertes ), 35 de laiton et bronze, 5 de zinc....
Je collecte aussi les canettes en alu ( quelques gros sacs de canettes écrasées ), etc...
C'est donc effectivement pour ma distraction, et dans l'idée de me créer des lingotins pour gagner de la place.
J'envisage d'utiliser des creusets de type A25, aussi je souhaiterais savoir quel espace laisser entre le creuset et l'isolation du fût pour le passage de l'air chaud ?
Je pensais découper un des bases pour faire un couvercle et l'autre pour créer un fond plat qui serait soudé sur une plaque carrée avec roulettes.
Est-il judicieux, en terme de chauffe, de réduire la hauteur du fût ?
Merci !

Qu'est ce que tu sèmes pour récolter des métaux ... Mais les canettes c'est pas de la même époque ....

 

[cr3m]

Bonjour

Un four pour fondre du bronze, c'est un beau projet. Un creuset A25, c'est environ 200mm de diamètre. Un passage pour l'air chaud, la préhension du creuset c'est au minimum un ou deux cm, et un peu plus pour être à l'aise ce ne serait pas du luxe. Il ne reste pas grand chose pour l'isolation avec votre cuve de compresseur.
Pour être efficace, un four doit conserver la température au niveau du creuset, et pas rayonner comme un radiateur. Les bons réfractaires font de mauvais isolants et vice-versa. Pour fondre du bronze, le métal doit monter à plus de 1200°, donc la température du four sera encore supérieure. J'ai du mal à trouver des infos sur ce sujet, mais le peu que j'ai trouvé laisse entendre que la flamme d'un brûleur gaz serait autour de 1800°, peu de réfractaires résistent à cette température. Ça implique un choix :
- réfractaire isolant de qualité (laine céramique, briques isolantes) mais cher et/ou attention au poussières de fibres minérales.
- réfractaire médiocre ou isolant médiocre (ciment fondu, brique réfractaire de GSB ) en augmentant l'épaisseur ou en le changeant souvent.
et quitte à le changer plus souvent : terre + paille hachée (chercher banko sur internet) isolant médiocre et réfractaire médiocre mais dans votre cas, prix imbattable ! Encore utilisé par les bronziers Africains traditionnels.

l'autre point clé d'un four, c'est son brûleur.

A gaz :
Brûleur à air induit : (desherbeur, yaco) puissance faible à moyenne, mais atmosphère réductrice donc bonne pour le creuset.
brûleur a air pulsé : nécessite une soufflerie, puissance élevée si bien réglé, atmosphère neutre ou réductrice si bien réglé, mais obtenir ce bon réglage est difficile.
A liquide :
Bruleur babington ou a siphon avec un compresseur, brûle un peu n'importe quoi (huile, fioul...). Je connais mal.
Électrique : simple, efficace, atmosphère légèrement oxydante, facile à régler avec des régulateurs du commerce. L'isolation doit être particulièrement soignée car la puissance est faible.
A charbon : un trou dans le sol une soufflerie, difficile de faire plus simple.
Ce que j'ai personnellement vu faire ou essayé :

réfractaires:
- sable de fonderie avec un % d'argile augmenté : réfractaire ok, isolant médiocre, utilisé dans un cubilot en 20cm d'épaisseur 1500°+.
- map + sciure: isolant correct, réfractaire médiocre, on peut mettre des creusets de plus en plus grands car s'érode lentement mais sûrement. 10cm. Utilisé dans mon four alu avec un brûleur beaucoup trop puissant.
- ciment fondu + billes d'argiles : en cours de test, réfractaire semble ok mais isolant médiocre, aucune idée de la tenue dans le temps, testé pour un four 1300°.
- perlite + silicate de soude : pas testé jusqu'au bout, un échantillon a commencé à fondre avec mon petit chalumeau a gaz...
- placoplatre (testé pour faire un couvercle) a tenu 5min avec mon brûleur (trop puissant)
- fermacel (couvercle) a tenu une une fusion d'alu entière avec mon brûleur (trop puissant)

brûleur à injection (mon brûleur) probablement le plus simple de tous, difficile d'obtenir une atmosphère réductrice, puissance élevée à très élevée, simple a construire sur un coin de table, nécessite une soufflerie, brûle un peu n'importe quoi (le mien a déjà avalé de l'huile végétale brute, du white spirit, du combustible pour appareil de chauffage, de l'huile de friture usagée non filtrée, et un mélange improbable d'huile rance et d'essence) Mise en route spécifique. voir "the brute" waste oil burner

 

[serge 91]

Bonjour,
Trois questions,
1/ Sur quelle surface collectes-tu des quantités pareilles?
2/ As-tu penser à la quantité de bouteilles propane nécessaires pour fondre tout ça?
3/ Que feras-tu des lingots obtenus?
Une remarque,
70 Kg de plomb, bonjour la pollution aux métaux lourds! Et on se plaint des nanogrammes de glyphosate
Un conseil,
Attention à la fonte du zinc, les vapeurs sont toxiques!

 

[JeanYves]

Bjr ,

les ferrailleurs rachetent : les cuivreux autour de 4 € le kg ,
le plomb 1€ le kg ...
Par ici ce sont les tarifs , mais ça bouge !,

il ne faut surtout pas de melange sinon le prix s'ecroule .

 

[phil135]

un creuset de 200 mm ... tu vas tout fondre en une ou deux fois. et après ?
et quand tu auras 20 kg de métal en fusion au bout de la perche (cuivre= densité 9 , en 2 litres tu es déjà à 18 kg , et à plus de 1000°C), en amateur ça commence à être d'une sécurité un peu "chaude"
je me dis que plus petit sera plus facile à réaliser et à utiliser

effectivement les oxydes de zinc vaporisés sont toxiques, et pour le plomb ce n'est pas mieux : bosser dos au vent et ne pas surchauffer

tu es dans quelle région pour que l'histoire t'ait offert une telle ressource métallurgique ? (positivons)

 

[piragol]

Bonjour à tous,
Je vais tenter de répondre à chacun :
Serge 91 et phil135 : Je suis dans l'Aisne, et par chez moi il y a eu une bataille en 14 et une autre en 18, avec utilisation d'obus à schrappnels ( billes de 11 gr de plomb durci d'arsenic ou antimoine ) qui explosaient en hauteur pour un effet parapluie sur les poilus.
Par endroits, ces billes de plomb se trouvent tous les 30 cm, ce qui représente effectivement une pollution inéluctable qui rendra toute eau non potable. Il y a aussi les explosifs ( 2 gr de mercure par obus tiré, et quantité de perchlorates ).... Je confirme donc que les nanogrammes de glyphosates ne sont que des effets de prestidigitation pour cacher une réalité effarante !
Concernant les vapeurs toxiques du zinc et du plomb, pour ne citer que ces 2 matériaux assez nocifs, j'y suis sensibilisé d'où l'idée de mettre le four sur roulettes de type caddie pour choisir l'exposition la plus logique pour les fusions.

cr3m : Je ne m'en cache pas, c'est en effet un projet qui me tenait à coeur depuis quelques mois et revenait régulièrement me titiller !
Concernant le brûleur, j'envisage un brûleur à propane ( extérieur ) de type DFPPROF ou DFCPROF en vente sur Devil-forge ( la parité euro-dollar, pour une fois qu'elle joue en ma faveur... )
http://devil-forge.com/dfprof-series/41-dfcprof-kit.html
http://devil-forge.com/dfprof-series/41-dfcprof-kit.html
Concernant un creuset A25, cela donne effectivement un diamètre de 22 cm, auquel on rajoute 2 *1.5 sur votre renseignement pour la préhension et circulation de l'air, soit un total de 25 cm pour le puits de chauffe.
Cela ne me laisse donc plus que 15 cm, donc une épaisseur de 7.5 cm en isolation, ce qui n'est pas beaucoup !
Un creuset A 16 me donnerait un puits de chauffe de 21.5 cm, soit 9.75 cm d'isolation.
J'ai vu aussi que les bétons réfractaires denses résistaient aux hautes températures mais n'isolaient pas, et que les bétons réfractaires légers isolaient mais ne résistaient pas.
Pas simple à concilier, en effet, et je me perds encore dans le type de béton idéal !
Je me demandais d'ailleurs si je n'aurais pas intérêt à faire la sole et le couvercle en béton réfractaire dense type Firecrete 3x et le reste en béton réfractaire isolant type firelite 2800 LI...

 

[serge 91]

Re,

Pas simple à concilier, en effet,

Non, effectivement,
A mon avis de non-spécialiste, donc à voir par eux.
Une couche, relativement fine de "dense"( car il faut le chauffer presque autant que le creuset)
Une couche plus épaisse de "léger", déjà un peu isolant.
Une couche d'isolant résistant à la chaleur( genre fibre céramique).
La tole.
Et autant d'isolant qu'on veut à l'extérieur...
Après, c'est pour une tole Ø 400, dans un fut de 200 l, on met tout dedans
Petit détail, les températures théoriques de fusion doivent être dépassées, sinon ça solidifie des la sortie du four.

 

[Fred69]

Je me demande si tu n'aurais pas intérêt à construire ton four à partir d'une bouteille de gaz vide, donc plus petit, pour optimiser la montée en température.
Pour l'isolation tu peux utiliser la brique JM26 par exemple.
Le bruleur tu peux le fabriquer pour pas grand chose (plan sur le forum).
Pour la pulsation d'air (indispensable à mon avis) tu peux utiliser un décapeur thermique. La petite vitesse suffit.

 

[cr3m]

Bonjour

C'est avant tout une question de budget. L'ensemble de ma fonderie à base de débrouille et de récup m'a coûté bien moins cher que le brûleur que vous envisagez. Des sites de matériel : https://www.usinages.com/threads/adresses-et-liens-utiles-pour-loutillage-de-fonderie.34046/ pourront vous procurer un réfractaire isolant de qualité, voire un ensemble complet de fonderie bronze. Mais pourquoi ne pas faire des essais à faible coût avant ? Surtout si le probleme est juste de faire des lingots. Vous pourriez envisager de commencer avec un truc bricolé, mais économique ? Une fonderie alu est beaucoup plus simple et rend déjà de grands services. Puis tenter de fondre du bronze, même si ça doit détruire votre bricolage, une fois les autres problémes résolus. Il ne restera plus qu'a améliorer le matériel pour la fonte du bronze (probablement le réfractaire, si vous optez dès le départ pour un bruleur surpuissant ) Puis, quand vous avez du métal liquide, pourquoi ne pas envisager d'en faire quelque chose de sympa ? une statuette en platre ou une cochonnerie en plastoc provenant d'un supermarché, une fois moulée en alu ou en bronze, ça prend une tout autre gueule . Et ça devient un "simple" problème technique, pas une question de dons artistiques . D'accord une cochonnerie, même en bronze, restera une cochonnerie, mais il y a surement moyen de trouver quelque chose de sympa ou d'utile à mouler. Une fonderie opérationnelle, sur une exploitation agricole, je parie que vous lui trouverez très vite des usages... Et quand les usages sont trouvés, qu'on a un peu d'expérience, il est beaucoup plus facilde de cerner ses besoins. Et là, ça peut avoir du sens d'acheter du matériel de qualité pour coller au mieux aux usages. Dans mon cas, j'ai construit un brûleur pour pouvoir un jour fondre de la fonte avec. J'ai ensuite construit un four vite fait pour pouvoir le tester, et parceque j'avais besoin de quelques petites pieces en alu. Bilan, mon brûleur est complètement disproportionné vis a vis de mon four. Le brûleur, au minimum de sa puissance, fond de l'alu avant d'avoir atteint son régime de fonctionnement normal. Le creuset en acier (de récup) en prend pour son grade à chaque fois car le réglage minimum me donne une atmosphere très oxydante. En contrepartie, mes premiers essais m'on coûté 0€. L'âge du bronze, c'est 3000 avant JC. Ils n'avaient pas de béton réfractaire, pas d'électricité, pas de creusets en acier ou en graphite. Une petite vidéo pour vous inspirer ?
Cordialement

 

[piragol]

Bonsoir Fred69,
Une brique de ce type mesure 220 *110*60, de ce que j'ai vu sur ton lien.
Cela induirait donc un diamètre de puits de chauffe maxi de 40-( 2*11) = 18 cm, soit un creuset de 15 cm maxi, donc un gabarit de creuset de type A8.
Admettons donc.
Cela me donnerait un circonférence interne de 56 cm, donc 9.33 briques. Cela laisserait un espace très important donc entre ces briques en périphérie, espace qu'il faudra combler par une coulée de béton réfractaire, avec tous les risques d'avoir une dilatation à 2 vitesses, donc des briques qui se désolidariseraient du béton, non ?

 

[Fred69]

Voilà ce que j'ai fait en sciant des briques JM26 :

 

[piragol]

Bonsoir cr3m,
Je comprends mieux votre brûleur !
Pour le reste, vous avez raison, je vais aller au plus simple avec une sole et un couvercle en béton réfractaire dense et la paroi en béton réfractaire isolant, car au fond ce ne sera qu'une question de consommation de gaz et je ne pense pas faire de coulées hebdomadaires non plus !
La sole pour une question de résistance mécanique et que c'est elle qui prendra le plus cher avec l'arrivée de la chaleur, le couvercle pour sa résistance aux vapeurs qui logiquement se trouvent concentrées sur la partie haute.
L'entourage en isolant pour éviter trop de déperditions et concentrer la chaleur sur le creuset.
Par curiosité, avec quel type d'acier de récup avez-vous réalisé votre creuset ?
J'ai un gros recycleur de métaux à 2 km de chez moi, et il m'est facile d'y aller rechercher mon bonheur. Il y a 2 ans, j'ai réalisé un mirador superbe pour mon salarié ( structure acier échafaudage de récup pour le porteur, structure du caisson de vie en alu de récup ( canalisations d'un usine laitière).
Hélas, une tornade l'a dézinguée peu de temps après son installation.... Et oui, la nature a toujours le dernier mot sur nos prétentions...
D'ailleurs, à fondre, j'en aurais pour pas mal de temps !!!
Quant à mes capacités à concevoir une réalisation artistique quelconque, mon jugement dessus tient sur 50 années d'autocritiques objectives !!!

 

[piragol]

Fred 69,
Pas bête du tout l'idée de les scier à forme ! Je vais étudier cela pour en déterminer le coût !

 

[Fred69]

J'ai utilisé ma scie à carrelage après avoir calculé le bon angle:

 

[Toun]

Bonsoir à tous,
Piragol, je trouve très bien le fait que tu t'intéresse à la fonderie, mais si c'est juste pour faire des lingots que tu vas revendre chez un ferrailleur, ce n'est pas rentable.
Je suis moi aussi récupérateur de métaux, et je fond mes métaux que je souhaite réutiliser ultérieurement pour la fonderie, cela me permet de connaître le poids, donc éviter de fondre plus que besoin. Et de plus le ferrailleur ne te rachètera pas plus cher tes métaux si ils sont en lingots, au contraire certains les refuses car il y a des petits malins qui recouvrent des briques avec de l'alu pour gagner du poids.

 

[cr3m]

Mon creuset est une bouteille d'oxygene dont j'ai découpé le haut. Les fameuses bouteilles d'oxygene non rechargeables que tout le monde jette apres usage. ça contient presque un litre d'alu, c'est garanti étanche et c'est assez épais pour que je réalise quelques coulées sans que l'oxydation vienne tout bouffer. Et oui, je l'avais remplie d'eau (puis vidée) avant de commencer à la découper.
Rien n'empeche de mettre des jmxx en contact avec la flamme, puis un meilleur isolant moins réfractaire derriere, comme de la perlite ou de la vermiculite. La souplesse de l'isolant règle alors les problemes de dilatation. La jmxx à approximativement la même consistance que le béton cellulaire, ça se découpe à la scie à main de la même maniere. Mais la scie à carrelage donne une découpe nette et précise, c'est vraiment propre.

Cordialement

 

[piragol]

Merci vr3m pour l'info, elle n'est pas tombée dans l'oreille d'un sourd...
Merci à Fred69 pour son schéma, qui m'a aidé à calculer mon projet :
9 briques JM 26 françaises ( 230*114*0.64 ) me donnent un puits de chauffe de 19.9 cm donc 16.9 utiles, soit un creuset de type A8 voire jusqu'à A12 et un diamètre extérieur de 31.5 cm.
Il m'en faudra donc 18 + 3 pour le fond et 2 à recouper pour le support de creuset, donc 23 briques JM 26 à 636 donc 119 euros.
Il me reste donc à couler la périphérie ( 40-31.5 cm ) sur 2 briques ( 46 cm ), donc 0.023 m3 en béton réfractaire isolant.
En firelit 2600 LI ( 1430 °, conductivité 0.4 à 1.000° et 1140 kg/m3/pds sec et 109 euros les 30 kgs ), cela me fait 26.3 kg.sec pour l'entourage, donc il me reste assez du sac de 30 kg pour isoler le fond de cuve.
Le couvercle, je le fais avec du béton réfractaire dense firecrete 3x ( 1650°, conductivité 1.22 à 1.000 °, 2170 kg/m3/poids sec ), donc un sac à 65 euros suffira amplement, je pourrais même en mettre sur la sole.
Si je calcule donc le coût sur cette base, cela me reviendrait à 119+109+65 = 293 euros.
Si je coulais la sole et le couvercle en firecrete 3x et le tour en firelite 2600 LI, cela me reviendrait à 283 euros.
J'ai vu aussi un rouleau de cerachem blanket ( nappe de fibre céramique réfractaire ,366 cm*61*5 à 99 euros, 1430°, pas de conductivité trouvée... ) qui pourrait aussi remplacer le béton isolant et en baisser le coût ( 1 rouleau permet amplement de me faire l'isolation extérieure des briques pour un coût de 310 euros, et 2 de me passer des briques aussi en me laissant des mètres de rab, le tout pour 276 euros.
Bon, ben, voilà où j'en suis de mon étude de coût....

 

[cr3m]

La fibre céramique dans un four de fonderie, je ne suis pas fan. Vous avez vu les conditions d'utilisation ? il faut limite une combinaison spatiale pour mettre en oeuvre ce truc. Alors, enfermer ça dans une enceinte, puis insuffler de l'air la dedans, ça veut dire que les fibres vont ressortir et contaminer l'emplacement de la fonderie. C'est peut-être moins significatif avec un brûleur à air induit, mais je reste réticent. Avec de l'air pulsé ce serait une catastrophe. Un creuset acier, c'est bien pour l'alu, mais pas pour le bronze. Enfin, pour les premiers essais, envisagez de ne pas bétonner votre four. ça facilitera les modifications éventuelles.

 

[piragol]

C'est vrai que nombre de forum indiquent le danger d'inhalation de fibres nanométriques, et si l'on envisage les problèmes dûs aux silicates et alumines sur la santé, je pense me tourner vers une enceinte plus sécurisée : on a qu'une vie, hein....

 

[piragol]

Je me permets une autre question : Je vois sur le site de Prosiref des briques JM 26 à 5.17 euros et des briques classe 26 à 1.96 ( http://www.prosiref-boutique.com/-classe26--173--a.htm ).
Elles sont données toutes 2 pour le même poids, même type et même résistance...
Les 2ndes offrent un économies substantielles de 74 euros pour baisser le coût à 219 euros.
Sauriez-vous m'expliquer cette différence, et me conseiller dessus ?

 

[piragol]

Un petit UP pour ma question ?

 

[piragol]

Voilà ce que j'ai fait en sciant des briques JM26 :
Voir la pièce jointe 377980

Bonjour Fred69,
Serait-il possible de connaître le diamètre de l'évacuation de l'air sur le dessus ? Merci !

 

[Fred69]

Ø8 cm, mais j'ai fait ça au pif. On peut toujours poser une brique sur le trou si on veut réduire le diamètre:

 

[piragol]

Merci pour la réponse !
Je vois que tu avais jointoyé les briques. Je ne pensais pas le faire, pour une question de dilatation, mais visiblement cela ne semble pas poser de souci.