Volume de son creuset en fonction de l'alliage utilisé

[Antog]

Bonjour à tous ! C'est mon premier message dans ce forum incroyable !
Merci à vous de me lire et merci à ce forum d'exister.

Voilà mon problème :

Je cherche à acheter un four de fusion électrique qui puisse contenir un creuset pouvant lui même contenir 600g d'aluminium fondue.

Comme l'immense majorité des fours de fusion électrique sur internet sont des fours pour bijouterie la contenance en kg est pour de l'or (densité = 19,3g/cm3).

Or je veux de l'aluminium (densité = 2.7g/cm3, 7,15 fois moins dense que l'or).

Ayant la densité des mes alliages je décide d'utiliser la formule p = m/V où :

-p appelé rhô est la masse volumique ou densité,
-m une masse en grammes,
-V un volume ici en cm3.

J'espère donc trouver le volume V d'un creuset qui pourra contenir mes 600g d'aluminium.

Mais durant mes recherches j'ai un problème avec la dimension des creusets (ci-dessous une liste de modèle de creuset d'un site).

Je vais prendre les données du creuset de 2kg pour exemple.

Pour obtenir un volume en cm3 pour ainsi l'utiliser dans la formule vu précédement et voir si j'obtiens une masse en aluminium d'environ 600g je fais:

V cylindre = pi x r^2 x h
= pi x (diam/2)^2 x h
= pi x 2,8^2 x 15
= 369,45 cm3
(avec r et h en cm).

On a le volume et donc je fais m= p x V = 2,7 x 369,45 = 986,7 g d'aluminium théorique. Super ! Mais...

Ce résultat est bizarre car l'aluminium est 7,15 fois moins lourd que l'or et donc logiquement si il peut y avoir 2kg d'or il doit y avoir 2000/7,15 = 280g d'aluminium dans ce creuset de 2kg.

Dans le doute je calcul la masse d'or théorique, avec le même creuset, obtenue avec le volume calculé précédemment et la densité de l'or et j'obtiens m = p x V = 19,3 x 369,45 = 7130,4g ?! au lieu des 2000g du tableau.

Pareil si j'utilise seulement mes 600g voulu et la densité de l'aluminium pour trouver le volume nécessaire je fais V2 = m/p = 600/2.7 =222,22 g/cm3.

Vu qu'il y a pleins de dimensions de creuset possible je multiplie V2 par la densité de l'or pour avoir une masse en or et ensuite chercher des creuset avec cette contenance en or: 222,22 x 19,3 = 4289 g donc un creuset de plus de 4kg ?
Mais si l'on regarde le tableau précédent, pour le creuset de 4kg d'or le volume du creuset est V= pi x 3,5^2 x 18,4 = 708 cm3 et pas 222,22 cm3 !

Donc je dois forcément me tromper...

D'où ma question: comment faire pour trouver un creuset aux dimensions suffisantes pour contenir 600g d'aluminium ?

 

[Janeck]

Bonsoir Antog,

J'ai lu vite fait votre post, sans faire les calculs. Toutefois il me semble qu'il y a une mauvaise base de départ. 19,3, c'est la densité de l'or fin. Or, en bijouterie on utilise ( utilisait ) du 750/1000 dont la densité est d'environ 15,4, si mes souvenirs sont bons.
Cordialement.
J.

Edit : Si je divise 19,3 par 2,3 je trouve 8,39 et non 7,15. En divisant 15,4 par 2,3 je trouve 6,65. Il me semble alors qu'un creuset qui peut contenir 2 Kg d'or à 750/1000 doit contenir 2000 g/ 6,65 = 300 g d'aluminium.
Mais il est tard et je peux me tromper.
Bonner nuit.

 

[Antog]

Bonsoir Janeck,

Merci pour ta réponse, en effet la densité de l'or en fonction des alliages oscille entre 11,5 et 19,3 je viens de le découvrir sur un site.
Et je me suis trompé mais la densité de l'aluminium est de 2,7.

Mais j'ai mis à jour mon post vers la fin et je ne comprends pas mes valeurs différentes de volume.

Cordialement.

 

[Janeck]

J'ai un petit four à induction dont je ne me sers jamais, je préfère fondre l'or au chalumeau. Demain je vais mesurer le volume du creuset en mesurant le volume d'eau contenu. Ce sera plus simple. . Les dimensions du tableau sont peut être extérieures.
Cdlt.

 

[Antog]

Merci beaucoup de ton aide.

Les dimensions son bien intérieur, ce sont celles des creusets d'une marque plutôt sûr qu'on peut retrouver sur plusieurs sites. Appart peut être la longueur, mais on perdrait quelques centimètres à cause de l'épaisseur ce n'est rien.
Le diamètre dans le tableau est 56/75 par exemple pour le 2 kg cad 56 int et 75 ext.

 

[enguerland91]

Le diamètre dans le tableau est 56/75 par exemple pour le 2 kg cad 56 int et 75 ext.

A mon avis ce n'est pas cela. Il est probable que ces creusets soient de forme évasée et qu'ils mesurent 56 mm de diamètre en bas et 75 mm de diamètre en haut.
Ce qui donne un diamètre moyen de : 56 + 75 = 131 / 2 = 65,5 mm ou 6,55 cm
PI x D² / 4 x H = 3,14x6,55x6,55/4x15=505 cm3
MAIS on ne remplit pas à ras bord un creuset donc ce calcul n'est que pour se faire une idée de la taille du creuset

 

[Antog]

Merci de ta réponse.

Mais je ne comprends pas d'où vient ta division par 4.

 

[serge 91]

Merci de ta réponse.

Mais je ne comprends pas d'où vient ta division par 4.

C'est la formule de la surface du cercle

 

[enguerland91]

Mais je ne comprends pas d'où vient ta division par 4.

Mon calcul est fait en prenant le diamètre et non le rayon
Les poids indiqués dans ton tableau sont purement indicatifs car si tu fais la règle de trois en prenant le volume calculé pour 500 gr et que tu calcule le volume que devait alors avoir le creuset de 4 kg tu verras que l'on est loin du volume donné par le tableau pour 4 kg
D'ailleurs je ne crois pas qu'il y ait beaucoup de bijoutiers aujourd'hui qui font fondre 4 kg d'or

 

[Antog]

Tu veux dire que ma formule de calcul d'une cylindre ne doit pas être utilisée ici ?

C'est sûr pour les 4kg d'or mais peut être qu'ils font des fours plus grands en sachant que ça ce vendra et en gardant leur unité de kg Au pour que ça reste logique et pratique.

Le problème c'est qu'on ne connait pas la densité de l'or qu'ils utilisent pour leur calculs et il peut potentiellement changer en fonction des sites et marques.

On peut également utiliser les mauvaises formules et ça... on a besoin d'un connaisseur.

 

[serge 91]

Le problème c'est qu'on ne connait pas la densité de l'or qu'ils utilisent pour leur calculs et il peut potentiellement changer en fonction des sites et marques.

Oui, on se demande à quoi ça correspond.
sur ce site,

Creuset

Creuset de différentes tailles

www.angele-shop.com

ils donnent 8 Kg pour 1,46 l ce qui donne une densité de 5,5 qui ne correspond à rien ...

 

[Janeck]

Bonjour,
Je viens de faire quelques petits tests. Mon petit four à induction est donné pour 1 Kg d'or 750/1000. Le creuset en graphite, cylindrique, a un diamètre intérieur de 3,94 cm et une hauteur intérieure de 11,5 cm. J'ai versé dedans environ 65 mL d'eau, qui correspond au volume d'environ 1000 g d'or 750/1000. Cela rempli mon creuset à moitié, ce qui semble tout à fait normal. Cela ferait environ 176 g d'alu.
Le cylindre EG4 devrait donc permettre de fondre environ 700 g d'aluminium.

Pouir info : https://www.cookson-clal.com/le-blog/la-densite-des-metaux-precieux/

Cordialement.
J.

 

[Antog]

Merci d'avoir fait cette petite expérience, quelle formule tu utilises pour obtenir les 176g d'aluminium ?

 

[Janeck]

quelle formule tu utilises pour obtenir les 176g d'aluminium ?

1 mL = 1 cc (centimètre cube). 2,7 ( densité de l'aluminium) * 65 = 175,5 g

Que le métal fondu occupe entre 1/3 et 2/3 du volume du creuset me semble être une bonne chose. Mon four à induction, donné pour un kilo d'or, sera un peu juste pour fondre1 Kg d'argent titrant à 800/1000, ou il faudrait mettre le métal à fondre petit à petit.

@+
J

 

[Antog]

Ce qui m'agace c'est que si je fais la formule de calcul du volume d'un cylindre Vcylindre = pi x r^2 x h, avec tes valeurs on obtient 140,21 cm3.
Et que si ensuite on veut obtenir le masse en aluminium en faisant 140,21 x 2,7 on obtient 378,56 grammes et pas 175,5g.
Encore pire si on fait avec l'or 750/1000 ou 18 carat densité 16,5 selon ton tableau linké on est à 2313,5 grammes d'or au lieu du 1kg prévu o_O

Ce qui ne serait pas si faux enfait car si j'ai bien compris tu as versé de l'eau jusqu'au niveau d'1 kg d'or fondu et tu as obtenu 65cl au milieu du creuset.

Si on tient compte de la logique qui veut que tu sois rempli à moitié ça veut dire que ton creuset peut contenir deux fois plus d'or en réalité.
Mais pour être précis on va prendre mes 140,21 obtenus précédemment, les transformer en volume d'eau soit 140,21 cl et faire 65/140,21 pour savoir à quel pourcentage ton creuset était rempli soit 46,36%.

Si on on utilise les 2313,5 g d'or théoriquement obtenu ci-dessus avec les les 46,36% on obtient 1072,52 g d'or ce qui confirme tes dirs et ensuite les 378,56g d'aluminium on obtient les 175,5 exactement, DAMN !

Est-ce que mon analyse te semble juste ?

 

[Janeck]

Si l'on prend pour exemple un creuset qui peut contenir 140 cm3, en réalité on utilisera jamais ce volume total en métal fondu. Parce qu'on risque de renverser et parce qu'entre les morceaux de métal avant fusion il y aura des vides. Donc, considérer que le métal en fusion occupera la moitié du volume total du creuset me semble être une bonne chose. Cela fait 140 cm3 / 2 = 70 cm3 utile. En or fin cela fera un poids de 1352 g et 189 G en alu.
Bonne soirée.
J

 

[Antog]

Donc enfait mes calculs son bon depuis le début et c'est juste leur contenance de soit disant 1kg 2kg etc d'or ou autre qui m'induisait en erreur ?

(Par contre j'ai vu sur ce forum qu'il fallait toujours remplir jusqu'à 5 cm du bord les creuset et couler en lingot le restant de façon a ne pas disperser la chaleur et fragiliser le creuset au risque même de le briser et donc le remplir pour homogénéiser la chaleur dans celui-ci)

 

[Janeck]

Bonjour,

Effectivement les calculs étaient bons mais pas l'approche.

Comme je l'ai dit, je n'utilise jamais mon four à induction. Je fais mes fontes au chalumeau, dans des creusets en silice de 80 mm de diamètre, comme ci-dessous. Ces creusets permettent de fondre du platine à 1768 ° !

X

Je fonds des quantités allant de 5 à 50 gr, très rarement plus. Ce qui fait donc généralement moins de 3 cm3 d'or à 750/1000. Cela me semble curieux qu'il faille que le creuset soit rempli à 5 cm du bord. Cela doit dépendre de la grandeur du creuset et compte tenu du coût de l'or, cela représenterait un sacré investissement en métal à 49 K€ le kilo d'or fin !

Cdlt.
J

 

[Rom']

Tiens, il me semblait que le volume des creusets était donné en kg de bronze,
Vu que personne n'a relevé c'est très certainement que je me plante, mais je sais plus d'où je tiens ça...

 

[Janeck]

Tiens, il me semblait que le volume des creusets était donné en kg de bronze,

Je pense que cela doit dépendre du fournisseur et de l'usage qu'en font ses clients.
Cdlt.
J

 

[strahm]

Tiens, il me semblait que le volume des creusets était donné en kg de bronze,
Vu que personne n'a relevé c'est très certainement que je me plante, mais je sais plus d'où je tiens ça...

Hello, j'étais en train de parcourir le fil de commentaire pour voir si cela avais été écrit ^^
Normalement, oui le volume du creuset est donné en capacité de bronze et comme un creuset n'est jamais remplis à 100% les calculs de capacité son légèrement complexe à faire, par contre, je ne me souviens plus du calcul exact

 

[Janeck]

Bonjour,

La solution serait peut-être de donner la capacité du creuset en mL. Il suffirait alors de multiplier ce chiffre par la densité du métal à fondre, pour en obtenir le poids.

Ou il faudrait que soit spécifié le métal pour le poids donné. Ainsi une simple règle de trois permet de connaître le poids du métal fondre.
Toutefois, je reste persuadé que les poids indiqués chez ceux qui fournissent les bijoutiers sont indiqués pour l'or 750/1000, par tradition. Pour l'argent il suffit de diviser environ par 2.

Cordialement.

J

 

[Rom']

Hello, j'étais en train de parcourir le fil de commentaire pour voir si cela avais été écrit ^^
Normalement, oui le volume du creuset est donné en capacité de bronze et comme un creuset n'est jamais remplis à 100% les calculs de capacité son légèrement complexe à faire, par contre, je ne me souviens plus du calcul exact

Ah !

Tu as d'autres infos là dessus ? Docs... ?

 

[enguerland91]

La solution serait peut-être de donner la capacité du creuset en mL

Oui dans aucun système d'unités un volume n'est exprimé en kilogs.
Il y a des tas de métiers qui ont depuis toujours été récalcitrants à l'adoption des unités légales. Je pense au carat des bijoutiers aux hectares des paysans et autres, aux litres de tout un chacun etc.

 

[Antog]

J'ai contacté CeraldIndustrie et ils m'ont donné un pdf avec les standards de creuset et leur poids de ref était en bronze.

Néanmoins c'est le seul site et constructeur qui utilise le bronze que j'ai vu, tout les autres utilisent le kg Au ou or.

Cependant avec les formules que j'ai utilisée on ce rend compte que leur densité sont inconnus pire incompréhensible quand on trouve de l'or densité 5,5.

Personnellement j'en conclut que le plus important est de regarder les dimensions intérieur du creuset et ainsi connaître avec précision (théorique) la masse final que vous pourrez avoir pour chaque métal.

 

[strahm]

Ah !

Tu as d'autres infos là dessus ? Docs... ?

Dsl je n'ai pas de doc c'est juste que je l'ai appris en cours de bts car je me posais la question de comment calculé le volume utile.
Sur les fours électrique de 2kg et 3kg de bronze, je prend la densité du bronze a 8.6 pour un bronze à 10% d'etain

Donc pour 1kg, sa fait:
Calcul du volume de 1kg de bronze
1000/8.6=116 cm3
Transformation du volume en masse d'aluminium pour la densité de 2.7
116*2.7= 313 gr

Un fois cette base, sa te facilite la vie pour les futur calcul. Tu peut faire pareil avec d'autre alliages.

Par contre, pour info, un four de 2kg en électrique est transformable en 3kg juste en changeant le creuset qui est en graphite.
Les fours chinois on généralement un defaut d'isolation sur la résistance qui est relié a la masse mais sa se detecte facilement car le différentiel tombe.
Enfin pour l'utilisation de l'alu mais encore plus avec du cuivre, je te conseil de faire des petit morceau mais pas des copeaux, des petit morceau genre riblons pour avois un fond d'alliages liquide, une fois que tu l'as, tu peut charger le four et c'est partit pour fondre tout seul
Par contre attention car le creuset en graphite s'use après chaque utilisation et la pince pour choper les creuset deviens dangereuse en raison du manque de préhension

 

[Antog]

Et ducoup est-ce qu'il faut remplir le creuset à fond ou bien à moitié ?

Car dans ce forum j'ai trouvé quelqu'un qui disait que oui pour une chauffe homogène du creuset et limiter les risque de cassures alors que des revendeurs par mail m'ont dit qu'il fallait remplir à moitié.

 

[strahm]

Et ducoup est-ce qu'il faut remplir le creuset à fond ou bien à moitié ?

Car dans ce forum j'ai trouvé quelqu'un qui disait que oui pour une chauffe homogène du creuset et limiter les risque de cassures alors que des revendeurs par mail m'ont dit qu'il fallait remplir à moitié.

Après plusieurs utilisation, il faut pas depasser les 3/4 de la hauteur car le creuset n'est chauffer que sur cette zone

 

[Antog]

Tu parles pour les fours chinois de moindre qualité ou bien les fours en général, à gaz aussi ?

 

[Janeck]

Bonjour,

Cette histoire de niveau de remplissage du creuset me semble curieuse. Si elle est vraie, cela suppose qu'il faille avoir tout une collection de creusets en fonction de la pièce à couler, ou d'utiliser qu'une petite partie du métal en fusion, dans la plupart des cas.

Lorsque je fais une fonte à cire perdue, je fonds que le poids d'or nécessaire, entre 10 et 100 g maximum. Les creusets que j'utilise peuvent contenir 800 g d'or.

Cdlt.
J