Fonderie : éléments d’initiation La fonderie est l'un des procédés de formage des métaux qui consiste à couler un métal ou un alliage liquide dans un moule pour reproduire, après refroidissement, une pièce donnée (forme intérieure et extérieure) en limitant autant que possible les travaux ultérieurs de finition. Les techniques employées dépendent de l’alliage fondu, des dimensions, des caractéristiques et des quantités de pièces à produire. C’est le plus souvent une industrie de sous-traitance très dépendante des secteurs acquéreurs : automobile, sidérurgie, matériel de manutention, équipement industriel, matériel électrique, aéronautique, armement, etc. (Wiki)
L'élaboration des métaux et le moulage en moule non permanentzakariaearroub1
L'élaboration des métaux
et le moulage en moule non permanent
Introduction
I. la sidérurgie
L’élaboration de la fonte
L’élaboration de l’acier
la fonderie
le moulage en moule non permanent
Avec modèle
Sans modèle
Modèle perdue
Conclusion
Sidérurgie,
Elaboration de La fonte,
Elaboration de l’acier,
Le Moulage,
Moulage en sable,
Moulage en carapace,
Moulage à modèles perdus ,Moulage en polystyrène
Moulage à modèles perdus , Moulage à la cire
For buy this book https://payhip.com/b/CBfA
Fabrication mecanique :
Principe de tournage
Montre cylindre dans un mandrin
Position isostatique
Les différentes cotes de fabrication
Transferts de cotes
L'élaboration des métaux et le moulage en moule non permanentzakariaearroub1
L'élaboration des métaux
et le moulage en moule non permanent
Introduction
I. la sidérurgie
L’élaboration de la fonte
L’élaboration de l’acier
la fonderie
le moulage en moule non permanent
Avec modèle
Sans modèle
Modèle perdue
Conclusion
Sidérurgie,
Elaboration de La fonte,
Elaboration de l’acier,
Le Moulage,
Moulage en sable,
Moulage en carapace,
Moulage à modèles perdus ,Moulage en polystyrène
Moulage à modèles perdus , Moulage à la cire
For buy this book https://payhip.com/b/CBfA
Fabrication mecanique :
Principe de tournage
Montre cylindre dans un mandrin
Position isostatique
Les différentes cotes de fabrication
Transferts de cotes
Rapport PFA: Etude, conception et simulation par injection d’une caisse en po...oumaimazizi
Dans le cadre de notre formation d'ingénieur nous étions amenés à réaliser un projet de fin d'année en deuxième année cycle d'ingénieur. Le sujet qui nous a été confié dans ce sens est: L'étude, la conception et la simulation par injection d'une caisse en polypropylène
conception d'un moule d'injection d'une pièce d'automobile était notre sujet dans le projet de fin d'année, dans ce projet, on a modéliser une pièce dans le logiciel Catia V5, dimensionner les différentes pièces et l'emplacement de circuit de refroidissement du moule selon l’empreinte, et en plus on a simuler l'injection de la pièce dans le logiciel MOLDFLOW avec deux matière, une Amorphe et une semi cristalline
Organisation des processus de production 01.MarioGodard
Types d’implantations (layout) avec les avantages et inconvénients.
Problématique de la production par lots.
Exemples de coûts à prendre en considération.
Rapport PFA: Etude, conception et simulation par injection d’une caisse en po...oumaimazizi
Dans le cadre de notre formation d'ingénieur nous étions amenés à réaliser un projet de fin d'année en deuxième année cycle d'ingénieur. Le sujet qui nous a été confié dans ce sens est: L'étude, la conception et la simulation par injection d'une caisse en polypropylène
conception d'un moule d'injection d'une pièce d'automobile était notre sujet dans le projet de fin d'année, dans ce projet, on a modéliser une pièce dans le logiciel Catia V5, dimensionner les différentes pièces et l'emplacement de circuit de refroidissement du moule selon l’empreinte, et en plus on a simuler l'injection de la pièce dans le logiciel MOLDFLOW avec deux matière, une Amorphe et une semi cristalline
Organisation des processus de production 01.MarioGodard
Types d’implantations (layout) avec les avantages et inconvénients.
Problématique de la production par lots.
Exemples de coûts à prendre en considération.
VUES DU ZINC N°47 - Juin 2012
LE MAGAZINE DES PROFESSIONNELS DU ZINC Juin 2012 Numéro 46 – Retrouvez en images dans ce numéro : la région Nord-Est, le recyclage du zinc en France, le chantier de l’Eglise St Jacques de Pau et bien d’autres articles
Economie circulaire : la boucle vertueuse pour la compétitivité | LIEGE CREAT...Nancy BOVY
La société Marichal Ketin est spécialisée dans la fabrication de cylindres de laminoirs exportés dans le monde entier. Ces cylindres sont fabriqués par centrifugation verticale et sont de type composite.
La part des matières dans le prix de revient des cylindres est de 35% à 40% chez Marichal Ketin et, depuis 2003, le prix d’achat de certaines matières premières a plus que triplé.
En 2014, Marichal Ketin a décidé de participer activement au projet « Reverse Metallurgy » afin de profiter d’une nouvelle plateforme pour étudier les différentes possibilités d’optimisation du flux des matières tant en amont qu’en aval du procédé de fabrication.
Les travaux entrepris depuis 2014 ont déjà permis de réduire de façon significative la quantité de matières neuves mises en œuvre actuellement dans le processus de fusion. Un second objectif partiellement atteint était de réduire de façon significative la quantité de déchets finissant leur vie en décharge sans valorisation majeure.
Un nouveau procédé de fabrication basé sur l’additive manufacturing et l’utilisation de poudres est en phase de développement. Il devrait permettre de basculer vers un nouveau modèle économique pour la vente de cylindres et une utilisation plus rationnelle des matières premières par un recyclage multiple de l’axe du cylindre et une mise au mille nettement plus favorable.
Cette rencontre-conférence, organisée autour des démarches d’économie circulaire entreprises au sein de l’industrie Marichal Kétin, nous servira de point de départ pour mettre en lumière les business models durables et leurs impacts pour démarquer qualitativement son entreprise.
Vues du Zinc est le magazine des professionnels du zinc en France.
Venez découvrir notre tout 1er chantier en AZENGAR®, notre dernier aspect de surface ainsi que de nombreux projets réalisés en région sud-ouest…
Alternative au Tramway de la ville de Quebec Rev 1 sml.pdfDaniel Bedard
CDPQ Infra dévoile un plan de mobilité de 15 G$ sur 15 ans pour la région de Québec. Une alternative plus économique et rapide, ne serait-elle pas posssible?
- Valoriser les infrastructures ferroviaires du CN, en créant un Réseau Express Métropolitain (REM) plutôt qu'un nouveau tramway ou une combinaison des 2.
- Optimiser l'utilisation des rails pour un transport combiné des marchandises et des personnes, en accordant une priorité aux déplacements des personnes aux heures de pointes.
- Intégrer un téléphérique transrives comme 3ème lien urbain dédiés aux piétons et cyclistes avec correspondance avec le REM.
- Le 3 ème lien routier est repensé en intégrant un tunnel routier qui se prolonge avec le nouveau pont de l'Île d'Orléans et quelques réaménagemet de ses chausées.
https://www.linkedin.com/in/bedarddaniel/
English:
CDPQ Infra unveils a $15 billion, 15-year mobility plan for the Quebec region. Wouldn't a more economical and faster alternative be possible?
Leverage CN's railway infrastructure by creating a Metropolitan Express Network (REM) instead of a new tramway or a combination of both.
Optimize the use of rails for combined freight and passenger transport, giving priority to passenger travel during peak hours.
Integrate a cross-river cable car as a third urban link dedicated to pedestrians and cyclists, with connections to the REM.
Rethink the third road link by integrating a road tunnel that extends with the new Île d'Orléans bridge and some reconfiguration of its lanes.
https://www.linkedin.com/in/bedarddaniel/
Reconquête de l’engraissement du chevreau à la ferme
Fonderie lmentsdinitiation-cours bilakrida
1. Mr : Rida BILAK
ENSAM MEKNES
Edité le 08/04/2020 1
Rida BILAK
2. Table des matières
01 LA FONDERIE
02 LE MOULAGE EN MOULE DESTRUCTIBLE
03 LE MOULAGE EN MOULE PERMANENT
04 SABLE À NOYAUX
Rida BILAK
3. Introduction
la fonderie consiste à couler un métal ou un alliage liquide dans un moule ( qui
comporte une empreinte en sable, en métal ou en céramique) afin de reproduire
une pièce dans ses formes intérieures et extérieures, en limitant autant que faire
se peut les travaux de finition après refroidissement.
Utilisées dans des secteurs variés (aéronautique, automobile, robinetterie,
appareils ménagers, …) les techniques dépendent du matériau, des dimensions
et des caractéristiques géométriques de la pièce à obtenir, mais également, des
quantités à produire.
Le moulage consiste à réaliser des pièces par coulée et solidification d’un
matériau, dans une empreinte appelée « moule » .
Cette technique est souvent la plus économique pour l’obtention de produits finis
ou semi-fini et pour des pièces de formes complexes, des séries de pièces
identiques ou pour des pièces massives.
3
Rida BILAK
4. Moule non permanent
(un moule = une pièce)
Tous matériaux métalliques
Modèle permanent Modèle non permanent
Alliages de zinc
Alliages d’Aluminium
Alliages de cuivre
Alliages de Magnésium
Moulage au sable à vert
(siliceux argileux)
Moulage à modèle
perdu (modèle fondu)
Aciers et fontes
4
Rida BILAK
5. Moule permanent
(plusieurs pièce pour un moule)
MOULAGE EN COQUILLE
Moulage par gravité Moulage par pression
Alliages de zinc
Alliages d’Aluminium
Alliages de cuivre
Alliages de Magnésium
5
Rida BILAK
7. LE MODELAGE
Conception des modèles
Lors de leur réalisation, il convient de tenir compte d’un certain nombre de facteurs :
Le modèle est l’appareil utilisé pour la réalisation économique de
l’empreinte dans le moule.
Les principaux facteurs influant sur sa conception sont le nombre de
pièce à fabriquer, la précision demandée, les dimensions et formes
des pièces, la méthode de moulage et de noyautage choisie.
7
Rida BILAK
8. RETRAIT
C’est un phénomène physique de contraction du métal ( ou alliage ) lors de sa solidification ( recristallisation ).
Schéma de variations de volume de l’acier, depuis l’état liquide
Son existence oblige le modeleur à prévoir sur le modèle des dimensions supérieures à celles de la pièce,
d’environ :
- 1,2 à 2,4% pour les aciers
- 1 à 1,5% pour les fontes
- 1,2 à 1,6% pour les alliages d’aluminium et cuivreux
1
8
Rida BILAK
9. Le passage de l’état liquide à l’état solide s’accompagne d’un retrait.
9
Rida BILAK
10. LES SURÉPAISSEURS D’USINAGES :
Réserves de matière nécessaires à l’usinage, elles sont fonction du nombre de passes effectuées et des copeaux
minima ( ébauche, semi-finition, finition ).
2
LA DÉPOUILLE :
Inclinaison des parois verticales du modèle ou boite à noyaux par rapport au sens de démoulage, elle permet de
faciliter l’extraction du modèle en moulage sable ou de la pièce en moulage coquille. Le sens du démoulage est
défini par le plan de joint .
3
LES CONGÉS :
Arrondis de rayon variable qui permet d’éviter les tensions internes et de faciliter le démoulage.
4
10
Rida BILAK
11. LES PORTÉES DE NOYAU
Parties rapportées au positif sur les modèles avec noyau pour maintenir, soutenir et positionner ces derniers.
5
LES NOYAUX :
Parties de moule exécutées séparément, les noyaux permettent le plus souvent de ménager des évidements dans
les pièces, parfois de faciliter le démoulage. Il comportent toujours deux zones :
- l’une qui sera en contact avec le métal liquide et donnera la forme à la pièce.
- L’autre, en contact avec le sable du moule, sert à son positionnement ( portée ).
6
LES MASSELOTTES :
Ce sont des réserves de métal liquide, ménagées dans les moules, destinées à céder du métal à la pièce pendant
sa solidification.
Elles permettent, en outre, de localiser les défauts internes à l’extérieur des pièces, les impuretés remontant en
surface.
Ce processus se pratique en moulage sable et en coquille.
7
11
Rida BILAK
12. Avantages et problèmes liés au procédé
Les séries sont très variables : du prototype à plusieurs milliers de pièces.
L’avantage principal du procédé est d’obtenir des pièces de forme complexe et creuse d’un poids variant
de quelques grammes à plusieurs tonnes.
Par contre la fusion de l’alliage (phase liquide) amène des problèmes liés à la solidification et au
refroidissement.
L’alliage se contracte pendant le changement de phase et ensuite pendant le refroidissement (quand
il est solidifié).
Ces contractions se manifestent par :
- des écarts dimensionnels importants
- des contraintes mécaniques internes amenant parfois des ruptures de pièce dans le moule
(crique à chaud)
- des trous dans la pièce appelés retassures
- une structure de la matière hétérogène
12
Rida BILAK
13. Les différents types de moulage
MOULE NON PERMANENT
Il ne permet d’obtenir qu’une pièce par moule.
De ce fait le réfractaire doit être économique et on utilise un
sable, la silice SiO2 ou un autre oxyde métallique
La cohésion du sable est donnée par un liant minéral (argile)
, chimique (résine de synthèse), physique (le vide) ou bien il
est utilisé sans liant.
L’empreinte dans le moule est laissée par un modèle qui lui
même peut être permanent (on fait plusieurs empreintes avec
le même modèle) ou destructible (dans ce cas il faut un modè
le par pièce).
MOULE PERMANENT
Le moulage en moule permanent permet d’obtenir de
nombreuses pièces à partir du même moule généralement
métallique. Le coût du moule oblige un amortissement sur de
grosses séries de pièces.
Suivant la technologie employée, on distingue le moulage en
coquille avec la pression atmosphérique, le moulage sous
pression avec les techniques de la chambre chaude et de la
chambre froide, et la centrifugation basée sur l’effet centrifuge
(pour les tubes essentiellement).
On distingue deux différents types de moulage suivant la nature du moule.
Le moulage en moule non permanent ou destructible et le moulage en moule permanent.
13
Rida BILAK
14. Modèle Permanent
Un Modèle = N Pièces
LE MOULAGE EN MOULE DESTRUCTIBLE
Pour fabriquer une pièce, il faut un moule et un modèle. Après coulée et refroidissement on casse le moule pour
extraire la grappe (décochage).
L’empreinte sera réalisée :
Modèle Destructible
Une Pièce = Un Modèle
14
Rida BILAK
15. LE SABLE À VERT : silico-argileux
C’est un matériau constitué de sable siliceux (ou quartzeux) et d’un liant (souvent l’argile + eau) qui
assure la liaison entre les grains de sable et la cohésion du moule (après serrage, soufflage).
On y ajoute fréquemment des produits d’addition destinés à compléter ou à modifier certaines
propriétés : antioxydant, stabilisateur dimensionnel ou d’humidité…
Le principal critère de choix d’un sable est sa granulométrie car le diamètre moyen du grain de
sable (du gravier au 75 microns) doit être adapté à la nature de l’alliage coulé et à la taille des
pièces réalisées.
Le sable de moulage est préparé dans une sablerie entité obligée de toute
fonderie.
Le sable, l’argile et l’eau d’addition sont amenés dans un malaxeur muni de
palets en rotation.
Sous l’action des palets un film d’argile gonflée d’eau englobe chaque
grain de silice.
Le sable garde une fluidité qui permet de remplir le châssis.
15
Rida BILAK
16. SABLE SILICO-ARGILEUX SABLE À VERT
Silice Argile
Silo de
stockage
Mélangeur
Trémie
Réalisation des moules
Pièce brut
RECYCLER LE SABLE
Additive : noir minéral
Bentonite
5 à 12 %
Eau
2 à 5 %
SABLERIE
Rida BILAK
Rida BILAK
17. COMPOSITION DES SABLES DE FONDERIE
COMPOSITION
DES SABLES
DE FONDERIE
70 à 80% de silice => support
SILICE
7 à 10% d’eau
EAU
3 à 5% d’impuretés (oxyde de
fer, matières organiques, etc.)
Le fait de jouer sur ces
pourcentage permet de faire
varier les qualités demandées
au sable.
ADDITIF
5 à 15% d’argile => agglutinant
ARGILE
17
Rida BILAK
18. LE SABLE À VERT : silico-argileux
Comportement à la coulée
Au moment de la coulée le sable s’échauffe en recevant la chaleur de la pièce qui se
refroidit.
L’élévation de température provoque d’une part la vaporisation de l’eau d’addition et
donc une contraction de l’argile, et d’autre part le chauffage de la silice qui se dilate.
Un bon sable est bien préparé si ces variations volumiques se neutralisent à peu près.
Recyclage
Le recyclage du sable après moulage est assez facile.
Il consiste après cassage des mottes et élimination des déchets métalliques en un
remplacement de l’eau d’addition évaporée et un ajout d’argile active.
Le tout repasse au malaxeur et le sable est de nouveau prêt.
Avantage :
Avantage : coût, recyclage, bien connu
Inconvénient :
résistance mécanique médiocre, précision dimensionnelle, problème d’humidité, ne se conserve pas.
18
Rida BILAK
19. LES SABLES DE FONDERIE
- Reproduire fidèlement la pièce modèle.
SABLES
DE
FONDERIE
Les sables utilisés en fonderie doivent répondre à un certain nombre d’impératifs :
- Avoir une surface aussi fine que possible.
- Ne pas ce désagréger lors de l’extraction du
modèle.
- Résister à la température de coulé élevé du
métal.
- Ne pas s’opposer au passage des gaz
produits pendant la coulée.
- Résister suffisamment au efforts de retrait
du métal.
- Permettre un décochage aisé.
- Résister à l’érosion par le métal liquide, lors
de la coulée.
19
Rida BILAK
20. Pièce à réaliser avec modèle « tel que pièce »
1
Mise en place du modèle Remplissage du
châssis de dessous
2
Moulage En Sable
Le moulage en sable est réalisé avec un moule non permanent et selon les phases principales :
20
Rida BILAK
21. - Retournement du châssis
- Saupoudrage du joint
- Mise en place du châssis de dessus, du
mandrin de coulée, des évents, etc.
- Remplissage du dessus
3
Ouverture du moule
- Extraction du modèle
- Réalisation du canal et de la poche de
coulée.
4
MOULAGE EN SABLE :
21
Rida BILAK
22. - remmoulage, puis coulée du métal liquide.
- refroidissement
5
- Décochage / Débourrage
- Ebarbage, sablage
- Contrôle
- Traitement thermique éventuel
6
MOULAGE EN SABLE :
porte le canal d’alimentation et les masselottes qu’il faut par la suite éliminer
22
Rida BILAK
23. Pratiqué lorsque les formes de la pièce
s’opposent à un moulage avec modèle «
tel que pièce » (évidements, parties en
contre dépouille).
Les noyaux sont confectionnés à part, et
mis en place
dans le moule avant le remoulage.
1
MOULAGE AVEC NOYAUX:
23
Rida BILAK
25. Moulage En Sable
b
Exemples de pièces obtenues par moulage en sable
Ressource publiée sur Culture Sciences de l’Ingénieur : http://eduscol.education.fr/sti/si-ens-paris-saclay
25
Rida BILAK
26. Réalisation du châssis inférieur et supérieur sur une machine à mouler
Moulage En Sable
Le moulage en sable est réalisé avec un moule non permanent et selon les phases principales :
Démoulage : séparer le modèle des châssis
Remmoulage : mise en place du noyau
Fermeture du moule : Assemblage du moule
Coulée et refroidissement : La coulée doit être faite rapidement en un seul geste , il est nécessaire de prélever la
bonne quantité à l’aide de la louche préalablement poteyée.
Décochage : casser le moule pour récupérer la grappe par secousses
Débourrage : casser les noyaux sans mélanger les sables par jet de grenaille Séparation des éléments de coulée
Grenaillage : obligatoire pour les ferreux pour éliminer la gangue de sable Ebarbage : opération souvent manuelle
de finition (bavure, attaque, ..)
L'entraînement de sable est évité en inclinant les surfaces du modèle obliquement par rapport au sens de démoulage :
C'est la dépouille - S'ajoute généralement aux dimensions de la pièce sans dépouille
26
Rida BILAK
27. moulage mécanique en sable
Il permet la réalisation de toute pièce, quelle que
soit sa forme, mais il est limité par la capacité des
machines ( 4 m2).
Les cadences de moulage sont très élevées :
- 100 à 200 moules par heure selon
dimensions des pièces.
- 400 moules par heure avec plaque modèle
double face.
1 . Serrage châssis inférieur
2 . Retournement
3 . Noyautage
4 . Remoulage noyau
5 . Serrage châssis supérieur
6 . Fermeture du moule
7 . Élaboration du métal liquide
8 . Coulée
9 . Tunnel de refroidissement
10 . Déchargement puis décochage
11 . Retour châssis
1
27
Rida BILAK
28. MOULAGE MECANIQUE EN SABLE
Caractéristiques :
Il importe, en moulage série, que les moules soient :
- Réalisés le plus rapidement possible = Prix.
- Rigoureusement semblables = Exactitude, tolérances.
On utilise à cet effet, des machines à mouler et des plaques modèles.
Machines à mouler :
Elles permettent d’assurer un serrage identique du sable, d’un moule à
l’autre, et un démoulage aisé.
Le procédé de serrage, variable selon les machines, peut être effectué :
- Par pression = Appliqué aux moulage de faible hauteur.
- Par secousses = inconvénient de serrage pratiquement nul à la partie
supérieure du moule.
- Par vibrations et secousses = Serrage efficace.
- Par projection = Serrage régulier dans toutes les zones.
2
28
Rida BILAK
29. MOULAGE MECANIQUE EN SABLE
Les plaques modèles :
Confectionnées en bois, plâtre, métal, plastique selon l’importance de la
série, elles permettent non seulement d’obtenir les formes de
la pièce, mais également la surface du joint (plan de joint) et les
éléments de coulée (canal, évents, masselottes).
On distingue :
Les plaques modèles simple face :
Une seule face de la plaque est utilisée
- Pièces dont le joint est en bordure.
- Pièces symétriques
Les plaques modèles double face :
- Les deux cotés de la plaque porte modèle sont
utilisés.
- Réalisation d’un moule complet à chaque
serrage.
3
29
Rida BILAK
30. Moulage en coquille par gravité
Le moulage en coquille par gravité est réalisé avec un moule permanent métallique appelé coquille.
Ce moule est constitué d’éléments assemblés dans lesquels une cavité ayant la forme extérieure de
la pièce a été réalisée (figures suivante).
La ressource « Le moulage en coquille : procédé de réalisation de pièces métalliques » expose ce
procédé ainsi que les règles de conception et de bonnes pratiques et la ressource « Fonderie en
coquille : positionnement de la coulée » permet de visualiser l’importance du choix du
positionnement de la coulée à partir d’un même moule
(a) Coquille éclatée avec ses broches, (b) pièce obtenue en alliage d’aluminium (Al Si9 Cu3 Mg)
a b
30
Rida BILAK
31. Moulage en coquille sous pression
Le moulage sous pression est dédié aux alliages non ferreux .
Les alliages sont injectées à grande vitesse (40 à 50 m/s) et sous pression (70 à 100 MPa) jusqu’à
solidification.
Le temps de cycle est raccourci dans un procédé plus automatisé. Selon les alliages coulés, le
moulage en coquille sous pression se fera à l’aide de machine chambre froide (alliages d’aluminium
ou de cuivre) ou chambre chaude (Zamak), la différence se faisant sur le maintien à température de
l’alliage par la proximité du bain de fusion.
Les phases du moulage en coquille sous pression à l’aide d’une machine chambre froide,
(a) versement de l’alliage, (b) injection à grande vitesse, (c) solidification sous pression
31
Rida BILAK
32. Moulage en coquille sous pression
Principe du moulage en coquille sous pression de machines à chambre chaude
32
Rida BILAK
33. Moulage en coquille
Caractéristiques :
La durée de vie d’une coquille dépend de très nombreux facteurs parmi
lesquels : la nature de l’alliage coulé la température de coulée la
conception de l’outillage les conditions de service et d’entretien Les
ordres de grandeur sont les suivants :
- alliages cuivreux, laitons 5000 à 8000 pièces
- cuproaluminium 10000 à 15000 pièces
- alliages d’Al ou de Mg 30000 à 50000 pièces
Les coquilles neuves ne sont pas utilisables directement en fonderie.
La première opération est un essai à chaud pour vérifier les jeux de fonctionnement.
Le chauffage gaz ne donne pas l’équilibre thermique exact mais il permet de révéler les erreurs grossières de
conception.
Les alliages d’aluminium ayant la propriété de dissoudre le fer, il faut donc protéger le moule avec un poteyage
qui a aussi pour fonction d’éviter soit le collage du métal sur la coquille, soit les dissipations de chaleurs.
33
Rida BILAK
34. Moulage en coquille
Les défauts sont les mêmes que ceux observés en moulage sable, mais les conditions
de moulage accentuent les risques de défauts. Défauts à caractère métallurgique :
- soufflures dues aux dégagements de gaz dissous
- inclusions : peaux d’alumine-nitrures, morceaux de creuset, restes de flux Défauts
liés à la conception du moule Pièces mal venues coulée
– température de coulée dégagement d’air Retenues coulée masselottage T° de
coulée T° du moule conception du moule Inclusions entrainement de poteyages
entrainement d’air à la coulée dégagement d’air moule malpropre ou poteyage mal
séché Arrachement mauvaise conception du moule quant au démoulage.
Défauts du moulage en coquille
34
Rida BILAK
35. Moulage en carapace
Le moulage en carapace est réalisé avec un moule constitué de deux demi-carapaces dans lesquelles
une fois assemblées, est coulé l’alliage.
Les carapaces façonnées partir de plaques modèles sont réalisées suivant les phases :
Par rotation, la plaque-modèle vient se claveter sur le bac contenant le mélange sable- résine-
catalyseur (a),
Après retournement de l’ensemble, le sable pulvérulent est mis en contact avec la plaque modèle
préchauffée à environ 300°C. La chaleur fait rapidement (10 à 20 secondes) durcir le sable sur une
épaisseur de quelques millimètres formant ainsi la carapace (b),
35
Rida BILAK
36. Moulage en carapace
L’ensemble plaque-modèle est bac à sable est retourné.
Le sable qui n’adhère pas retombe dans le bac (c),
La plaque-modèle et la carapace reviennent en position initiale (d),
36
Rida BILAK
37. Moulage en carapace
Achèvement de la cuisson à l’aide d’un four (e),
La carapace est séparée de la plaque-modèle par des éjecteurs (f),
Assemblage de la carapace calée dans un châssis pour coulée de l’alliage (g).
Les étapes de réalisation d’un moule en carapace, source [4]
37
Rida BILAK
38. Moulage en carapace
Caractéristiques :
- Utilisation de tous alliages ; bon aspect des pièces moulées.
- Cadences de fabrications de 50 à 60 carapaces/heure
- Tolérances : ±0,2mm ; parfois inférieures selon alliage, joint etc.
- Amortissement outillage = moyenne à grande série
On utilise pour ce procédé, un sable spécial à base de résines thermodurcissables qui, mis au contact d’une
plaque modèle chauffée à une température d’environ 200°c, durcit sur une couche de quelque millimètres =
Carapace ( Croning ou Shell-moulding) .
A chaque carapace correspond un demi moule, qui sera polymérisé puis collé sous presse (deux à deux).
38
Rida BILAK
39. Moulage à la cire perdue
Le moulage à la cire perdue est à modèle non permanent. Technique très ancienne, elle est
principalement utilisée pour la réalisation de pièces de formes complexes avec une précision
dimensionnelle.
Le moule est réalisé suivant les phases :
Réalisation des modèles par injection de cire dans une empreinte métallique (a),
Assemblage des modèles en grappe autour du système d’alimentation également en cire (b),
39
Rida BILAK
40. Moulage à la cire perdue
Enrobage des grappes avec un matériau réfractaire. Des couches de réfractaire liquide et pulvérulent
sont successivement déposées. (c),
Après durcissement du réfractaire, évacuation de la cire par fusion pour libérer l’empreinte. Cuisson
du moule (d),
40
Rida BILAK
41. Moulage à la cire perdue
Coulée de l’alliage liquide dans le moule, à l’air ou sous vide (e),
Séparation des pièces et contrôle (f).
41
Rida BILAK
42. Moulage à la cire perdue
Caractéristiques :
- Possibilité de coulée de tous alliages.
- Poids des pièces : Quelques grammes à 30Kg (fusion à l’air) Quelques
grammes à 20Kg (fusion sous vide)
- Tolérances : ± 0,1mm en qualité courante ±0,03mm en qualité précise
- Etat de surface Ra 2 à 3,5μ
Ce procédé repose sur l’utilisation de moules sans joint, dont les empreintes sont obtenues par fusion (90 à 100°)
des modèles en cire. Une application plus récente du procédé, consiste en l’obtention de moules spéciaux par
trempages
successifs des modèles dans un bain de matière réfractaire dont l’épaisseur atteindra 7 à 10mm. Ceux-ci sont
ensuite
placés dans un four porté progressivement à 950° pour cuisson.
42
Rida BILAK
43. Les étapes de réalisation d’un moulage à la cire perdue
43
Rida BILAK
44. Moulage à la cire perdue
Corps de pompe à eau en AlSi7Mg obtenu par moulage à la cire perdue, brut et après finitions
44
Rida BILAK
45. SABLE À NOYAUX : Le sable à prise chimique
Le Noyau
Le noyau permet d’obtenir les formes creuses ou cavités, il est positionné dans l’empreinte du
moule après avoir été formé dans une boite à noyau
Les noyaux sont en sable aggloméré résistant à la pression de la coulée et cependant se
désagrégeant aisément au démoulage.
En fonction de la complexité des formes creuses, celles-ci sont réalisées par un ou plusieurs
noyaux de forme plus ou moins compliquées qui sont agencés dans le moule,
Dans l’empreinte du moule, ils sont positionnés sur des portées de noyau de forme généralement
coniques qui doivent donc être prévus au moment de la formation de l’empreinte.
Les noyaux sont maintenus en position par les deux parties du moule une fois refermé
45
Rida BILAK
46. SABLE À NOYAUX : Le sable à prise chimique
Pour pallier les inconvénients du sable à vert, on remplace le liant argile par une résine chimique.
Les procédés sont nombreux et évoluent sans cesse avec le développement de la chimie.
On distingue ces divers procédés par le mode de durcissement suivant qu’il est :
thermique ou procédé boîte chaude liquide gazeux On dose suivant la granulométrie du sable, plus le
sable est fin, plus on ajoute de résine pour une même résistance mécanique.
Cohésion d’un sable à résine
On mélange dans un malaxeur la silice, les résines et le catalyseur. Sous l’action des palets du
malaxeur, les grains de sable sont enrobés d’une couche de résine. La réaction de polymérisation
démarre. Le sable est encore fluide. On remplit le châssis avec ce mélange et on donne une
vibration sans serrage pour avoir un remplissage correct. Les grains enrobés de résine étant en
contact, la réaction de polymérisation de la résine va créer des ponts mécaniques et donner la
résistance à l’ensemble.
46
Rida BILAK
47. SABLE À NOYAUX : Le sable à prise chimique
COMPOSITION
DES SABLES
CHIMIQUES
silice => support
SILICE
1% -/ = silice
ou 50% -/ = résine chimique
CATALYSEUR
2% - / silice = résine chimique.
RÉSINE CHIMIQUE.
47
Rida BILAK
48. Comportement à la coulée
Au contact de l’alliage en fusion, la résine subit un craquage , sur une faible
épaisseur,
le sable perd sa cohésion.
Ce phénomène présente plusieurs intérêts pour les noyaux en facilitant le
débourrage et en limitant la crique à chaud.
Avantage :
pas de reprise d’humidité, qualité mécanique améliorée
Inconvénient :
coût des résines, pollution, recyclage
Utilisation
On utilise le sable à prise chimique :
Pour le remplissage du moule en moulage manuel ou en petite série
Pour la fabrication des noyaux quelque soit la série.
48
Rida BILAK
49. Moulage au CO2 :
Le sable utilisé pour la confection des noyaux et des moules, est à base de silicate
de soude. Soumis à un courant
de gaz carbonique, il durcit presque instantanément par réaction chimique. Les
moules et les noyaux sont très résistants
et ce procédé se prête bien au moulage de très grosses pièces.
Procédé SHAW:
On utilise des sables fins, très réfractaires (zircons, etc. ..), additionnés d’éther de
silicium en solution alcoolique, qui en présence d’un acide, libère de la silice pure
colloïdale jouant le rôle de liant.
Le sable ainsi préparé est liquide, coulée sur les modèles, il fait prise et se solidifie
en conservant quelques instants une certaine élasticité qui facilite
l’extraction des modèles.
Avant coulée, moule et noyaux sont chauffés, afin de leur donner la cohésion
maximale. Ce procédé est utilisé pour le moulage des aciers spéciaux et des pièces
de précision.
49
Rida BILAK
51. Références
• Dossier de technologie de construction, A. Ricordeau et C. Corbet, Castella
• Initiation à la fonderie, J. Boucher, Dunod
• [Précis de fonderie : méthodologie, production et normalisation, G. Facy, M. Pompidou, Afnor
• Fonderie – éléments fondamentaux, L. Giai-Brueri, Dunod
• Introduction Aux Procèdes De Fonderie Mr A. HAMADELLAH ET Mr A.BOUAYAD
• Ressource publiée sur Culture Sciences de l’Ingénieur : http://eduscol.education.fr/sti/si-ens-paris-
saclay
51