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Mr : Rida BILAK
ENSAM MEKNES
Edité le 08/04/2020 1
Rida BILAK
Table des matières
01 LA FONDERIE
02 LE MOULAGE EN MOULE DESTRUCTIBLE
03 LE MOULAGE EN MOULE PERMANENT
04 SABLE À NOYAUX
Rida BILAK
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
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
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
Plomb
Magnésium
Zinc
Aluminium
Cuivre
Aciers
Fontes
Les alliages de fonderie
LES ALLIAGES
Répartition De La Fonderie Par Type D'alliage
*données Fédération Forge Fonderie
Répartition De La Fonderie Par Marché
6
Rida BILAK
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
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
Le passage de l’état liquide à l’état solide s’accompagne d’un retrait.
9
Rida BILAK
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
- 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
- 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
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
5 Vocabulaire spécifique
24
Rida BILAK
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
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
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
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
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
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
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
Moulage en coquille sous pression
Principe du moulage en coquille sous pression de machines à chambre chaude
32
Rida BILAK
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Les étapes de réalisation d’un moulage à la cire perdue
43
Rida BILAK
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
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
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
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
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
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
50
Rida BILAK
Thank You
Rida BILAK
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
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  • 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
  • 6. Plomb Magnésium Zinc Aluminium Cuivre Aciers Fontes Les alliages de fonderie LES ALLIAGES Répartition De La Fonderie Par Type D'alliage *données Fédération Forge Fonderie Répartition De La Fonderie Par Marché 6 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