SlideShare une entreprise Scribd logo


Le
Moulage
à
la
Cire
Perdue







1‐Procédé

Ce procédé de moulage, s’applique à tous les types de pièces mécaniques, des petites
aux grandes dimensions, de quelques grammes à des pièces allant jusqu’à 25 Kg, de formes
simples à des formes compliquées y compris des formes en contre dépouille, de tolérances
larges (JS 12) à des tolérances plus réduites et des états de surfaces Ra de 2 à 3 µ. Ces
caractéristiques techniques (dimensions, état de surface) sont plus
précises aux autres procédés de fonderie. (Ex: moulage au sable)
Ce procédé s’applique tout particulièrement à la fonderie des
matériaux à haut point de fusion impossible dans des moules
métalliques. Cette fonderie à haut point de fusion nécessite un moule en
matériau réfractaire (céramique).
Avec ce procédé, on moule des pièces en cire que l’on assemble
entre elles, ce qui permet d’obtenir des pièces monoblocs qui ne
seraient pas moulables autrement. (Par exemple des ailettes en cire sont
assemblées pour former une turbine).
2‐Domaine
d’application.

La fonderie en cire perdue ou à modèle non permanent
est issue des métiers d’art.(duplication de sculptures en bronze)


Ce procédé est utilisé dans de nombreux domaines
notamment celui des prothésistes dentaires ou articulaires
(couronne, appareil dentaire, genou, hanche, etc.).

3‐Méthode
de
fabrication.

Ce procédé de fabrication se décompose comme suit:
1- Obtention d’un modèle non permanent ;
2- Assemblage. (Création d’une grappe) ;
3- Fabrication du moule réfractaire (enrobage céramique) ;
4- Évacuation de la cire ;
5- Cuisson du moule réfractaire ;
6- Coulée du métal dans le moule ;
7- Destruction du moule ;
8- Dégrapage des pièces ;
9- Contrôle des pièces.
Étudions chacune de ces phases.
Mise à jour : 18/05/2009
Mise à jour : 18/05/2009

 3‐1
Obtention
d’un
modèle
non
permanent.

Le modèle non permanent, en cire ou en résine, est une image de la pièce souhaitée
en métal. Elle doit donc répondre aux exigences demandées par les techniques de fonderie
pour un remplissage et un refroidissement correct de la pièce (ex:
rayons de raccordements importants).
Le modèle représente le volume utilisé par le métal à l'état liquide.
Lors du refroidissement de ce métal, la pièce métallique va se rétracter
et donc perdre du volume. La pièce métallique sera donc "plus petite"
que le modèle cire. C'est pourquoi, le modèle non permanent a toujours
des dimensions supérieures à la pièce à réaliser, en intégrant les retraits
successifs (de la cire, et du matériaux coulée).

 3‐1‐1
Méthode
de
réalisation
de
modèles
non
permanents:
 

Il existe plusieurs méthodes pour réaliser des pièces en cire ou en résine. Selon le nombre ou
la complexité des pièces.
Injection cire
« moule métallique »

Prototypage Rapide
« Impression 3D-cire »
« stéréo lithographie-résine »
Injection cire
« moule en caoutchouc
vulcanisé»

Ce procédé consiste à injecter
de la cire dans un moule. Les
moules ont les mêmes
fonctions que pour l'injection
plastique:
• Point d'injection
• Tiroirs
• Broches
• Ejecteurs
• Système de
refroidissement
Ce Système impose la
réalisation de moules
complexes afin d'injecter des
modèles justement dédiés au
procédé cire perdue (carapace
détruite après la coulée).
Pour faciliter le démoulage, un
spray à base de silicone est
pulvérisé dans le moule.
Lorsque le moule est réalisé, il
est alors possible d'injecter
plusieurs milliers de pièces,
avec un cycle de fabrication de
quelques secondes.


Procédés dits "par ajout de
matière", ils consistent à
réaliser les modèles non
permanents par additions
successives de couches.
Dans le cas de l'imprimante
3D (vidéo ci-dessous), de la
cire est déposée, tandis qu'en
stéréo lithographie, c'est de la
résine qui est polymérisée.
Directement reliées au poste de
C.A.O., les machines réalisent
les pièces sans rupture de la
chaîne numérique. Ces
procédés sont dédiés à des
petites voir moyennes séries de
pièces complexes.
La réalisation d'une pièce est
fonction de son volume et de sa
taille, et peut durer de une à
plusieurs heures.


Ce procédé permet la
duplication de pièces en
réalisant un moule en
caoutchouc vulcanisé. Une
pièce modèle (ex: pièce
réalisée par imprimante 3D) est
emprisonnée dans un volume
de caoutchouc liquide.
Lorsqu'il est polymérisé, le
volume est découpé suivant le
ou les plans de joint de la pièce
afin de l'extraire. Les
empreintes obtenues
permettent alors de couler de la
cire ou de la résine et d'obtenir
une copie de la pièce modèle.
Moins résistants que les
moules aciers, les moules
caoutchouc sont destinés à des
petites séries de 10-20 pièces
mais avec des formes en contre
dépouille possible.
videosinjeccir.WMV
 videosimprim3d.WMV
 videossurmoulsil.WMV



Mise à jour : 18/05/2009

 L’injection de la cire dans un moule caoutchouc vulcanisé s’effectue sous pression et à une
température de la cire (50° à 70°C) avec un maintien de 30 s à 2 minutes pour une solidification
complète du modèle.





















 3‐2
Assemblage
des
modèles
non
permanents.

Suite à l'obtention de modèles non permanents, un arbre en cire est réalisé. Cette opération
consiste à coller les pièces en cire sur des barreaux également en cire. Cet assemblage représente le
volume à remplir avec le métal liquide. Il doit donc comporter:
• Un entonnoir (ou godet) de coulé permettant d'avoir une large ouverture pour l'arrivée du
métal liquide
• Un système d'alimentation permettant un remplissage correct des pièces
• Attaques de coulée adaptées à la pièce (attaques dans les parties massives...), pour obtenir un
refroidissement correct de la pièce
La réalisation des pièces et des arbres en cire peut nécessiter un dégraissage de la pièce.


L’assemblage des modèles s’effectue avec un
couteau chauffant, chacune des pièces est ainsi “soudées” à
un arbre central constituant la poche de coulée (entonnoir).
Pour des pièces plus volumineuses des jets de coulées sont
éventuellement rajoutés. Chaque grappe complète formera
un moule.
Création du support de pièce
« entonnoir-canaux »
Collage des pièces Dégraissage
En moule métallique
Le support de pièces permet de
réaliser l'arbre de coulée après
collage des modèles.
Ses caractéristiques sont peu
importantes, d'ou l'utilisation
de cire recyclée.
Sa réalisation est obtenue par
injection (procédé identique à
l'obtention des pièces
modèles). Un entonnoir de
coulée est ensuite soudé à cet
arbre.
Les modèles non permanents sont
fixés sur les arbres en cire par
collage.
Leur position et leur orientation
doivent permettre :
• un enrobage facile de
l'ensemble des pièces
(détails accessibles)
• la bonne évacuation de la
cire (entonnoir vers le bas)
• une alimentation correcte du
métal lors de la coulée.
L'arbre doit parfois être
dégraissé en fonction des
agents de démoulage
utilisés pour l'injection du
modèle et du support de
pièces.
Ce dégraissage permettra
une bonne fixation de la
première couche de
céramique lors de
l'enrobage.
Entonnoir
 Entonnoir

Mise à jour : 18/05/2009
videoscreatsup.WMV
 videoscolpiece.WMV
 videosdegrais.WMV

3‐3
Fabrication
du
moule
réfractaire
(enrobage
céramique).

La grappe est soit:
Moule en masse : Plongée dans un enduit réfractaire
(plâtre) et reste complètement immergée jusqu’à solidification
complète du moule.
Moule carapace :Trempée
puis saupoudrée de silice à grains
très fins, ceci à plusieurs reprises
jusqu’à obtention d’une couche
réfractaire suffisante de 7 à 10 mm
d’épaisseur.
Afin de limiter le retrait sur le
matériau du moule des grains très fins de chamotte sont ajoutés. (La
chamotte sont des grains de céramique déjà cuits qui ont déjà subit ce
retrait lors d’une cuisson, mais qui ne pourraient suffire à eux seuls
car il n’y aurait plus de liant.)
Trempage Saupoudrage Séchage
La première opération de
l'enrobage est souvent
manuelle. Elle consiste à
déposer la première couche de
céramique.
L'arbre en cire est plongé dans
un bain que l'on appelle
barbotine, puis est saupoudré
de fines particules de sable
réfractaire. C'est cette première
couche, en contact avec la
pièce cire qui permettra une
bonne réplique des détails et un
bon état de surface.
Le dépôt des autres couches (5
à 7) est lui automatisé.
L'opération est similaire à
l'enrobage manuel, mais les
particules de sable réfractaire
sont ici beaucoup plus grosses.
En effet, seule la première
couche est en contact avec la
pièce cire, et c'est donc elle
seule qui doit enrober
fidèlement la pièce. Les autres
couches doivent apporter de la
rigidité à la carapace afin de
résister à la pression du métal
en fusion lors de la coulée
Suite à l'enrobage, une période
de séchage est nécessaire pour
que la céramique commence à
se solidifier. Cette
solidification sera achevée par
une cuisson avant la coulée.
La première période de
séchage varie de 1 à 3 jours
selon la taille et la forme de la
pièce.
videosenrobman.WMV
 videosenrobaut.WMV
 videossechage.WMV


 


 3‐4
Évacuation
de
la
cire.

En fin d’évacuation de la cire, nous obtiendrons donc un moule creux
ayant la forme de l'arbre en cire en négatif.
Mise à jour : 18/05/2009

 
 Moule en masse : Le moule est toujours placé à l’envers dans le four. C’est pendant la
phase de préchauffage que la cire sera fondue et brûlée.
Mise à jour : 18/05/2009
Moule carapace :
Des précautions sont nécessaires pour éviter un éclatement de la carapace
céramique.
Evacuation de la cire en
autoclave
Etuvage Recyclage de la cire
L’évacuation de la cire consiste
à chauffer la carapace au
dessus du point de fusion de la
cire (température de chauffe
environ 150°C). Liquide, la
cire va s'écouler par l'entonnoir
d'alimentation.
Lors de la fusion de la cire,
celle-ci va se dilater et exercer
une force sur les parois
internes de la carapace qui
risque alors de se fissurer.
L'utilisation d'un autoclave
(enceinte sous pression à
environ 6bars) permet
d'exercer une force opposée à
la dilatation de la cire. Pour
limiter les risques d'éclatement,
des perçages peuvent
également être effectués.
L'autoclave utilise dans son
fonctionnement de la vapeur
d'eau. A leur sortie, les
carapaces sont imprégnées
d'eau qu'il faut alors retirer.
La mise en étuve (environ 3
heures) permet de sécher
complètement la céramique. La
carapace sera alors perméable à
l'air. Cette propriété est
primordiale pour l'évacuation
des vapeurs de cire lors de la
cuisson de la céramique, et
permet de limiter le
pourcentage de cendre à
l'intérieur de la carapace avant
la coulée.
La cire issue des carapaces ne
peut pas être utilisée pour la
réalisation de modèle. En effet
les caractéristiques de retrait et
d'injection de la cire doivent
être parfaitement connus, d'où
l'utilisation de cire neuve ayant
toujours les mêmes propriétés.
En revanche, cette cire peut
être utilisée pour la réalisation
des arbres "porte modèles".
La première opération retire
l'eau mélangée à la cire liquide.
Chauffée à une température
supérieure à 100°C, l'eau est
évacuée de la cire sous forme
de vapeur.
videosdeautocl.WMV videosmisetuve.WMV videosrecyclci.WMV

 3‐5
Cuisson
du
moule
réfractaire.

Moule en Masse :
Quand la cire a été éliminée du moule. Le
moule est portée à haute température (750° à 1200°C) afin de cuire le
matériau réfractaire, pour les moules massifs durant 12 à 16 h de cuisson
selon la masse du moule.
Moule carapace : Avant l'opération de coulée métallique, il est nécessaire de cuire
la carapace céramique.
Cette opération a trois objectifs :
• Eliminer les résidus de cire de la carapace par combustion ;
• Cuisson de la céramique (durcissement) ;
• Mise de la carapace à une température proche de celle du
métal en fusion à couler, afin d'éviter des chocs thermiques.
Un choc thermique crée de brusques changements de
température et peu provoquer l'éclatement de la carapace durant la coulée.
videoscuisson.WMV
Mise à jour : 18/05/2009
3‐6
Coulée
métallique.

Moule en Masse : Alors que le moule est encore entre
700° et 800°C, il est placé coté ouverture du moule contre le
four de fusion de métal avec un joint d’amiante interposé pour
assurer l’étanchéité. Pour un remplissage du moule correct, le
métal est injecté dans le moule sous basse pression. Pour des
moules de faible volume c’est souvent par effet centrifuge que
le métal est introduit dans le moule, ou avec une machine de
coulée métallique.
Moule Carapace : Diverses méthodes existent pour réaliser cette opération:
• Par renversement (présenté sur la vidéo): le moule est lié au creuset contenant le laitier
(métal fondu), l'ensemble est alors renversé de 180°. Le métal fondu tombe très rapidement
dans la carapace. Ce procédé est très utilisé pour la réalisation de pièces complexes et fines,
où des problèmes liés au refroidissement du métal peuvent intervenir (non remplissage des
empreintes par exemple) ;
• Par versement (ou à la louche): la carapace est fixe. Le creuset contenant le laitier est alors
basculé pour verser le métal dans la carapace vide. Ce procédé est utilisé pour de grands
volumes de matière à couler.


 Tous les matériaux peuvent être coulés : des aciers ordinaires, spéciaux et inoxydables, des
alliages réfractaires de nickel, de chrome de cobalt, des alliages de cuivre et d’aluminium ainsi que
les bronzes. Tous ces matériaux doivent être coulée avec précaution.

 3‐7
Destruction
du
moule.

La coulée terminée, le moule est détruit, pour les moules à carapaces cette opération s’appelle
le “Décochage”.
Diverses méthodes peuvent être utilisées :
• Décochage par vibrations :
Le décochage par vibrations (présenté sur la vidéo ci-dessus) est le plus utilisé, du fait de sa grande
rapidité de mise en œuvre. Mais il est surtout dédié aux pièces peu fragiles ;
• Décochage par jet d'eau :
Le décochage par jet d'eau est plutôt dédié au décochage de pièces fragiles
(pièces fines, en aluminium...).
3‐8
Dégrapage
des
pièces.



Une fois la grappe nettoyée de tous les résidus de moule
réfractaire, par sablage, grenaillage ou micro- billage. Les pièces sont
séparées de la tige centrale pour être contrôlées.
Mise à jour : 18/05/2009
3‐9
Contrôle.

Le contrôle effectué sur les pièces de moulage est un
contrôle dimensionnel, mais aussi un contrôle sous rayon “X”
afin de vérifier la non présence de crique dans la masse de la
pièce.

Contenu connexe

Tendances

Chapitre cotation dimensionnelle
Chapitre cotation dimensionnelleChapitre cotation dimensionnelle
Chapitre cotation dimensionnelle
GABRIEL SIMO
 
TP TOURNAGE
TP TOURNAGETP TOURNAGE
TP TOURNAGE
Layla Zerhoun
 
Cours fabrication mécanique5
Cours fabrication mécanique5Cours fabrication mécanique5
Cours fabrication mécanique5
bendrisk
 
Emboutissage
EmboutissageEmboutissage
Emboutissage
Rafael Nadal
 
Estampage MatriçAge ; Resumé
Estampage   MatriçAge ; ResuméEstampage   MatriçAge ; Resumé
Estampage MatriçAge ; Resuméguest283ba54
 
05 gamme
05 gamme05 gamme
05 gamme
Ahmed Taieb
 
Mise en oeuvre des composites
Mise en oeuvre des compositesMise en oeuvre des composites
Mise en oeuvre des compositesOussama ZAKARI
 
Conception et optimisation du cycle d’injection d’un carter
Conception et optimisation  du cycle d’injection d’un  carterConception et optimisation  du cycle d’injection d’un  carter
Conception et optimisation du cycle d’injection d’un carter
Ecole Nationale Supérieure d'Electricité et de Mécanique -ENSEM-
 
Cours fabrication mécanique2
Cours fabrication mécanique2Cours fabrication mécanique2
Cours fabrication mécanique2
bendrisk
 
Extrusion soufflage et injection-souflage
Extrusion soufflage et injection-souflageExtrusion soufflage et injection-souflage
Extrusion soufflage et injection-souflageOussama ZAKARI
 
Elaboration des materiaux
Elaboration des materiauxElaboration des materiaux
Elaboration des materiaux
Rafael Nadal
 
Métaux et alliages non ferreux légers Al, Ti et Zn
Métaux et alliages non ferreux légers Al, Ti et ZnMétaux et alliages non ferreux légers Al, Ti et Zn
Métaux et alliages non ferreux légers Al, Ti et Zn
Omar Benchiheub
 
Céramiques
CéramiquesCéramiques
Cours fabrication sans enlèvement de la matière
Cours fabrication sans enlèvement de la matièreCours fabrication sans enlèvement de la matière
Cours fabrication sans enlèvement de la matière
seifallah Fetni
 
Désignation des matériaux métalliques
Désignation des matériaux métalliquesDésignation des matériaux métalliques
Désignation des matériaux métalliques
Rafael Nadal
 

Tendances (20)

Chapitre cotation dimensionnelle
Chapitre cotation dimensionnelleChapitre cotation dimensionnelle
Chapitre cotation dimensionnelle
 
TP TOURNAGE
TP TOURNAGETP TOURNAGE
TP TOURNAGE
 
Cours fabrication mécanique5
Cours fabrication mécanique5Cours fabrication mécanique5
Cours fabrication mécanique5
 
L'injection plastique
L'injection plastiqueL'injection plastique
L'injection plastique
 
Emboutissage
EmboutissageEmboutissage
Emboutissage
 
Estampage MatriçAge ; Resumé
Estampage   MatriçAge ; ResuméEstampage   MatriçAge ; Resumé
Estampage MatriçAge ; Resumé
 
05 gamme
05 gamme05 gamme
05 gamme
 
Mise en oeuvre des composites
Mise en oeuvre des compositesMise en oeuvre des composites
Mise en oeuvre des composites
 
Conception et optimisation du cycle d’injection d’un carter
Conception et optimisation  du cycle d’injection d’un  carterConception et optimisation  du cycle d’injection d’un  carter
Conception et optimisation du cycle d’injection d’un carter
 
Les incisives
Les incisivesLes incisives
Les incisives
 
Les alliages dentaires
Les alliages dentairesLes alliages dentaires
Les alliages dentaires
 
Cours fabrication mécanique2
Cours fabrication mécanique2Cours fabrication mécanique2
Cours fabrication mécanique2
 
Extrusion soufflage et injection-souflage
Extrusion soufflage et injection-souflageExtrusion soufflage et injection-souflage
Extrusion soufflage et injection-souflage
 
Elaboration des materiaux
Elaboration des materiauxElaboration des materiaux
Elaboration des materiaux
 
Métaux et alliages non ferreux légers Al, Ti et Zn
Métaux et alliages non ferreux légers Al, Ti et ZnMétaux et alliages non ferreux légers Al, Ti et Zn
Métaux et alliages non ferreux légers Al, Ti et Zn
 
Alliages dentaire
Alliages dentaire Alliages dentaire
Alliages dentaire
 
Céramiques
CéramiquesCéramiques
Céramiques
 
Cours fabrication sans enlèvement de la matière
Cours fabrication sans enlèvement de la matièreCours fabrication sans enlèvement de la matière
Cours fabrication sans enlèvement de la matière
 
Désignation des matériaux métalliques
Désignation des matériaux métalliquesDésignation des matériaux métalliques
Désignation des matériaux métalliques
 
Cours rdm
Cours rdmCours rdm
Cours rdm
 

En vedette

Dématérialisation de documents
Dématérialisation de documents Dématérialisation de documents
Dématérialisation de documents
Trader's - Quick Software Line
 
Bases de datos
Bases de datos Bases de datos
Bases de datos
Luis Morales
 
Mobile banking outil de developpement de l'inclusion financiere
Mobile banking outil de developpement de l'inclusion financiereMobile banking outil de developpement de l'inclusion financiere
Mobile banking outil de developpement de l'inclusion financiere
Dr Lendy Spires
 
Bulletin budapest.2
Bulletin   budapest.2Bulletin   budapest.2
Bulletin budapest.2mayksiaze
 
Migrations et protection sociale : étude sur les liens et les impacts de cour...
Migrations et protection sociale : étude sur les liens et les impacts de cour...Migrations et protection sociale : étude sur les liens et les impacts de cour...
Migrations et protection sociale : étude sur les liens et les impacts de cour...
FactaMedia
 
Leson plan vasim
Leson plan vasimLeson plan vasim
Leson plan vasim
Hashik Abdul Rasheed
 
circulo-unit
circulo-unitcirculo-unit
circulo-unit
Lety Ramirez
 
Harmonization of ICTs policies and programmes in East Africa Subregion and Pr...
Harmonization of ICTs policies and programmes in East Africa Subregion and Pr...Harmonization of ICTs policies and programmes in East Africa Subregion and Pr...
Harmonization of ICTs policies and programmes in East Africa Subregion and Pr...
Dr Lendy Spires
 
Hiver20142015
Hiver20142015Hiver20142015
Hiver20142015
anvanrie
 
Paramore!!!
Paramore!!!Paramore!!!
Paramore!!!
Giiselle MatHeiis
 
Datos Previos
Datos PreviosDatos Previos
Datos Previos
Luiggi Inga Barboza
 
Diagnostico empresarial-infodata
Diagnostico empresarial-infodataDiagnostico empresarial-infodata
Diagnostico empresarial-infodata
Luis Morales
 
Alala
AlalaAlala
Presentación fotos biblioteca
Presentación fotos bibliotecaPresentación fotos biblioteca
Presentación fotos biblioteca
bibliobaralla
 
Marilu ramos
Marilu ramosMarilu ramos
Marilu ramos
mariluramos
 
Integrando técnicas avanzadas de modelado de requisitos en MOSKitt
Integrando técnicas avanzadas de modelado de requisitos en MOSKittIntegrando técnicas avanzadas de modelado de requisitos en MOSKitt
Integrando técnicas avanzadas de modelado de requisitos en MOSKitt
Marcela Ruiz
 

En vedette (20)

Diapositive 1
Diapositive 1Diapositive 1
Diapositive 1
 
Attention au stress
Attention au stressAttention au stress
Attention au stress
 
Dématérialisation de documents
Dématérialisation de documents Dématérialisation de documents
Dématérialisation de documents
 
La chasteté des personnes consacrées
La chasteté des personnes consacréesLa chasteté des personnes consacrées
La chasteté des personnes consacrées
 
Bases de datos
Bases de datos Bases de datos
Bases de datos
 
Mobile banking outil de developpement de l'inclusion financiere
Mobile banking outil de developpement de l'inclusion financiereMobile banking outil de developpement de l'inclusion financiere
Mobile banking outil de developpement de l'inclusion financiere
 
Bulletin budapest.2
Bulletin   budapest.2Bulletin   budapest.2
Bulletin budapest.2
 
Migrations et protection sociale : étude sur les liens et les impacts de cour...
Migrations et protection sociale : étude sur les liens et les impacts de cour...Migrations et protection sociale : étude sur les liens et les impacts de cour...
Migrations et protection sociale : étude sur les liens et les impacts de cour...
 
Leson plan vasim
Leson plan vasimLeson plan vasim
Leson plan vasim
 
circulo-unit
circulo-unitcirculo-unit
circulo-unit
 
Harmonization of ICTs policies and programmes in East Africa Subregion and Pr...
Harmonization of ICTs policies and programmes in East Africa Subregion and Pr...Harmonization of ICTs policies and programmes in East Africa Subregion and Pr...
Harmonization of ICTs policies and programmes in East Africa Subregion and Pr...
 
Hiver20142015
Hiver20142015Hiver20142015
Hiver20142015
 
Paramore!!!
Paramore!!!Paramore!!!
Paramore!!!
 
Datos Previos
Datos PreviosDatos Previos
Datos Previos
 
Diagnostico empresarial-infodata
Diagnostico empresarial-infodataDiagnostico empresarial-infodata
Diagnostico empresarial-infodata
 
Compu training
Compu trainingCompu training
Compu training
 
Alala
AlalaAlala
Alala
 
Presentación fotos biblioteca
Presentación fotos bibliotecaPresentación fotos biblioteca
Presentación fotos biblioteca
 
Marilu ramos
Marilu ramosMarilu ramos
Marilu ramos
 
Integrando técnicas avanzadas de modelado de requisitos en MOSKitt
Integrando técnicas avanzadas de modelado de requisitos en MOSKittIntegrando técnicas avanzadas de modelado de requisitos en MOSKitt
Integrando técnicas avanzadas de modelado de requisitos en MOSKitt
 

Similaire à Le moulage cire_perdue

Procèdes de fabrication : Soudage et moulage
Procèdes de fabrication : Soudage et moulageProcèdes de fabrication : Soudage et moulage
Procèdes de fabrication : Soudage et moulage
BENFAH
 
Composites à matrices metalliques
Composites à matrices metalliquesComposites à matrices metalliques
Composites à matrices metalliquesIsaac Durocher
 
Fonderie.pptx
Fonderie.pptxFonderie.pptx
Fonderie.pptx
SafaeRhh
 
MECAH201_chap4b.pdf
MECAH201_chap4b.pdfMECAH201_chap4b.pdf
MECAH201_chap4b.pdf
cxvx1
 
Prothese pap-mise en moufle1
Prothese pap-mise en moufle1Prothese pap-mise en moufle1
Prothese pap-mise en moufle1
Abdeldjalil Gadra
 
DOC RMIS terminologie industrielle.ppt
DOC RMIS terminologie industrielle.pptDOC RMIS terminologie industrielle.ppt
DOC RMIS terminologie industrielle.ppt
SamiMazouz3
 
Découpe jet d'eau - DVAI
Découpe jet d'eau - DVAIDécoupe jet d'eau - DVAI
Découpe jet d'eau - DVAI
DVAI
 
Mise en moufle cuisson et finition
Mise en moufle cuisson et finitionMise en moufle cuisson et finition
Mise en moufle cuisson et finition
Abdeldjalil Gadra
 
Machine pour retirer la couche d’oxyde SBM-M B2
Machine pour retirer la couche d’oxyde SBM-M B2Machine pour retirer la couche d’oxyde SBM-M B2
Machine pour retirer la couche d’oxyde SBM-M B2
lissmac
 
Feuillard31_Emboutissage.pdf
Feuillard31_Emboutissage.pdfFeuillard31_Emboutissage.pdf
Feuillard31_Emboutissage.pdf
cxvx1
 
PROCÉDÉS D'ÉLABORATION DES PIÈCES MÉCANIQUES
PROCÉDÉS D'ÉLABORATION DES PIÈCES MÉCANIQUESPROCÉDÉS D'ÉLABORATION DES PIÈCES MÉCANIQUES
PROCÉDÉS D'ÉLABORATION DES PIÈCES MÉCANIQUES
zakariaearroub1
 
Technque finition 2
Technque finition 2Technque finition 2
Technque finition 2abderrahmen6
 
Rapport PFA: Etude, conception et simulation par injection d’une caisse en po...
Rapport PFA: Etude, conception et simulation par injection d’une caisse en po...Rapport PFA: Etude, conception et simulation par injection d’une caisse en po...
Rapport PFA: Etude, conception et simulation par injection d’une caisse en po...
oumaimazizi
 
Revêtements bandes à froid: Techniques et propriétés de matériaux
Revêtements bandes à froid: Techniques et propriétés de matériauxRevêtements bandes à froid: Techniques et propriétés de matériaux
Revêtements bandes à froid: Techniques et propriétés de matériaux
DENSO Group Germany
 
Procédés de fabrication des carreaux céramiques
Procédés de fabrication des carreaux céramiquesProcédés de fabrication des carreaux céramiques
Procédés de fabrication des carreaux céramiques
bougrinatchouaib
 
Les composites
Les compositesLes composites
Les composites
oumaimazizi
 
Presses a panneauter
Presses a panneauterPresses a panneauter
Presses a panneauter
ormamacchine
 
Tds sika-anchorfix1-fr
Tds sika-anchorfix1-frTds sika-anchorfix1-fr
Tds sika-anchorfix1-fr
PantinPP
 
Projet de fin d'année
Projet de fin d'annéeProjet de fin d'année

Similaire à Le moulage cire_perdue (20)

Procèdes de fabrication : Soudage et moulage
Procèdes de fabrication : Soudage et moulageProcèdes de fabrication : Soudage et moulage
Procèdes de fabrication : Soudage et moulage
 
Composites à matrices metalliques
Composites à matrices metalliquesComposites à matrices metalliques
Composites à matrices metalliques
 
Fonderie.pptx
Fonderie.pptxFonderie.pptx
Fonderie.pptx
 
MECAH201_chap4b.pdf
MECAH201_chap4b.pdfMECAH201_chap4b.pdf
MECAH201_chap4b.pdf
 
Prothese pap-mise en moufle1
Prothese pap-mise en moufle1Prothese pap-mise en moufle1
Prothese pap-mise en moufle1
 
DOC RMIS terminologie industrielle.ppt
DOC RMIS terminologie industrielle.pptDOC RMIS terminologie industrielle.ppt
DOC RMIS terminologie industrielle.ppt
 
Découpe jet d'eau - DVAI
Découpe jet d'eau - DVAIDécoupe jet d'eau - DVAI
Découpe jet d'eau - DVAI
 
Mise en moufle cuisson et finition
Mise en moufle cuisson et finitionMise en moufle cuisson et finition
Mise en moufle cuisson et finition
 
Machine pour retirer la couche d’oxyde SBM-M B2
Machine pour retirer la couche d’oxyde SBM-M B2Machine pour retirer la couche d’oxyde SBM-M B2
Machine pour retirer la couche d’oxyde SBM-M B2
 
Feuillard31_Emboutissage.pdf
Feuillard31_Emboutissage.pdfFeuillard31_Emboutissage.pdf
Feuillard31_Emboutissage.pdf
 
PROCÉDÉS D'ÉLABORATION DES PIÈCES MÉCANIQUES
PROCÉDÉS D'ÉLABORATION DES PIÈCES MÉCANIQUESPROCÉDÉS D'ÉLABORATION DES PIÈCES MÉCANIQUES
PROCÉDÉS D'ÉLABORATION DES PIÈCES MÉCANIQUES
 
Technque finition 2
Technque finition 2Technque finition 2
Technque finition 2
 
Rapport PFA: Etude, conception et simulation par injection d’une caisse en po...
Rapport PFA: Etude, conception et simulation par injection d’une caisse en po...Rapport PFA: Etude, conception et simulation par injection d’une caisse en po...
Rapport PFA: Etude, conception et simulation par injection d’une caisse en po...
 
Revêtements bandes à froid: Techniques et propriétés de matériaux
Revêtements bandes à froid: Techniques et propriétés de matériauxRevêtements bandes à froid: Techniques et propriétés de matériaux
Revêtements bandes à froid: Techniques et propriétés de matériaux
 
Procédés de fabrication des carreaux céramiques
Procédés de fabrication des carreaux céramiquesProcédés de fabrication des carreaux céramiques
Procédés de fabrication des carreaux céramiques
 
Les composites
Les compositesLes composites
Les composites
 
Moulage sous vide
Moulage sous videMoulage sous vide
Moulage sous vide
 
Presses a panneauter
Presses a panneauterPresses a panneauter
Presses a panneauter
 
Tds sika-anchorfix1-fr
Tds sika-anchorfix1-frTds sika-anchorfix1-fr
Tds sika-anchorfix1-fr
 
Projet de fin d'année
Projet de fin d'annéeProjet de fin d'année
Projet de fin d'année
 

Plus de karikou2005

Mehraz saida mag-gm
Mehraz saida mag-gmMehraz saida mag-gm
Mehraz saida mag-gm
karikou2005
 
N0881471 pdf 1_-1
N0881471 pdf 1_-1N0881471 pdf 1_-1
N0881471 pdf 1_-1
karikou2005
 
N0378741 pdf 1_-1
N0378741 pdf 1_-1N0378741 pdf 1_-1
N0378741 pdf 1_-1
karikou2005
 
Bomar%20 ceilings%202012
Bomar%20 ceilings%202012Bomar%20 ceilings%202012
Bomar%20 ceilings%202012
karikou2005
 
Bomar%20 mastercraftsmen%20catalog%20withcover
Bomar%20 mastercraftsmen%20catalog%20withcoverBomar%20 mastercraftsmen%20catalog%20withcover
Bomar%20 mastercraftsmen%20catalog%20withcover
karikou2005
 
Section%20three%2078 113
Section%20three%2078 113Section%20three%2078 113
Section%20three%2078 113
karikou2005
 
Section%20two%2039 77
Section%20two%2039 77Section%20two%2039 77
Section%20two%2039 77
karikou2005
 
Section%20one%201 38
Section%20one%201 38Section%20one%201 38
Section%20one%201 38
karikou2005
 
Ebook1 an introduction_to_3_d_scanning_en_26082014
Ebook1 an introduction_to_3_d_scanning_en_26082014Ebook1 an introduction_to_3_d_scanning_en_26082014
Ebook1 an introduction_to_3_d_scanning_en_26082014
karikou2005
 
marches publics
marches publicsmarches publics
marches publics
karikou2005
 
Publication 3 23446_70
Publication 3 23446_70Publication 3 23446_70
Publication 3 23446_70
karikou2005
 

Plus de karikou2005 (12)

Mehraz saida mag-gm
Mehraz saida mag-gmMehraz saida mag-gm
Mehraz saida mag-gm
 
N0881471 pdf 1_-1
N0881471 pdf 1_-1N0881471 pdf 1_-1
N0881471 pdf 1_-1
 
N0378741 pdf 1_-1
N0378741 pdf 1_-1N0378741 pdf 1_-1
N0378741 pdf 1_-1
 
01
0101
01
 
Bomar%20 ceilings%202012
Bomar%20 ceilings%202012Bomar%20 ceilings%202012
Bomar%20 ceilings%202012
 
Bomar%20 mastercraftsmen%20catalog%20withcover
Bomar%20 mastercraftsmen%20catalog%20withcoverBomar%20 mastercraftsmen%20catalog%20withcover
Bomar%20 mastercraftsmen%20catalog%20withcover
 
Section%20three%2078 113
Section%20three%2078 113Section%20three%2078 113
Section%20three%2078 113
 
Section%20two%2039 77
Section%20two%2039 77Section%20two%2039 77
Section%20two%2039 77
 
Section%20one%201 38
Section%20one%201 38Section%20one%201 38
Section%20one%201 38
 
Ebook1 an introduction_to_3_d_scanning_en_26082014
Ebook1 an introduction_to_3_d_scanning_en_26082014Ebook1 an introduction_to_3_d_scanning_en_26082014
Ebook1 an introduction_to_3_d_scanning_en_26082014
 
marches publics
marches publicsmarches publics
marches publics
 
Publication 3 23446_70
Publication 3 23446_70Publication 3 23446_70
Publication 3 23446_70
 

Le moulage cire_perdue

  • 1. 
 Le
Moulage
à
la
Cire
Perdue
 
 
 
 1‐Procédé
 Ce procédé de moulage, s’applique à tous les types de pièces mécaniques, des petites aux grandes dimensions, de quelques grammes à des pièces allant jusqu’à 25 Kg, de formes simples à des formes compliquées y compris des formes en contre dépouille, de tolérances larges (JS 12) à des tolérances plus réduites et des états de surfaces Ra de 2 à 3 µ. Ces caractéristiques techniques (dimensions, état de surface) sont plus précises aux autres procédés de fonderie. (Ex: moulage au sable) Ce procédé s’applique tout particulièrement à la fonderie des matériaux à haut point de fusion impossible dans des moules métalliques. Cette fonderie à haut point de fusion nécessite un moule en matériau réfractaire (céramique). Avec ce procédé, on moule des pièces en cire que l’on assemble entre elles, ce qui permet d’obtenir des pièces monoblocs qui ne seraient pas moulables autrement. (Par exemple des ailettes en cire sont assemblées pour former une turbine). 2‐Domaine
d’application.
 La fonderie en cire perdue ou à modèle non permanent est issue des métiers d’art.(duplication de sculptures en bronze) 
 Ce procédé est utilisé dans de nombreux domaines notamment celui des prothésistes dentaires ou articulaires (couronne, appareil dentaire, genou, hanche, etc.). 
3‐Méthode
de
fabrication.
 Ce procédé de fabrication se décompose comme suit: 1- Obtention d’un modèle non permanent ; 2- Assemblage. (Création d’une grappe) ; 3- Fabrication du moule réfractaire (enrobage céramique) ; 4- Évacuation de la cire ; 5- Cuisson du moule réfractaire ; 6- Coulée du métal dans le moule ; 7- Destruction du moule ; 8- Dégrapage des pièces ; 9- Contrôle des pièces. Étudions chacune de ces phases. Mise à jour : 18/05/2009
  • 2. Mise à jour : 18/05/2009 
 3‐1
Obtention
d’un
modèle
non
permanent.
 Le modèle non permanent, en cire ou en résine, est une image de la pièce souhaitée en métal. Elle doit donc répondre aux exigences demandées par les techniques de fonderie pour un remplissage et un refroidissement correct de la pièce (ex: rayons de raccordements importants). Le modèle représente le volume utilisé par le métal à l'état liquide. Lors du refroidissement de ce métal, la pièce métallique va se rétracter et donc perdre du volume. La pièce métallique sera donc "plus petite" que le modèle cire. C'est pourquoi, le modèle non permanent a toujours des dimensions supérieures à la pièce à réaliser, en intégrant les retraits successifs (de la cire, et du matériaux coulée). 
 3‐1‐1
Méthode
de
réalisation
de
modèles
non
permanents:
 
 Il existe plusieurs méthodes pour réaliser des pièces en cire ou en résine. Selon le nombre ou la complexité des pièces. Injection cire « moule métallique »
 Prototypage Rapide « Impression 3D-cire » « stéréo lithographie-résine » Injection cire « moule en caoutchouc vulcanisé»
 Ce procédé consiste à injecter de la cire dans un moule. Les moules ont les mêmes fonctions que pour l'injection plastique: • Point d'injection • Tiroirs • Broches • Ejecteurs • Système de refroidissement Ce Système impose la réalisation de moules complexes afin d'injecter des modèles justement dédiés au procédé cire perdue (carapace détruite après la coulée). Pour faciliter le démoulage, un spray à base de silicone est pulvérisé dans le moule. Lorsque le moule est réalisé, il est alors possible d'injecter plusieurs milliers de pièces, avec un cycle de fabrication de quelques secondes. 
 Procédés dits "par ajout de matière", ils consistent à réaliser les modèles non permanents par additions successives de couches. Dans le cas de l'imprimante 3D (vidéo ci-dessous), de la cire est déposée, tandis qu'en stéréo lithographie, c'est de la résine qui est polymérisée. Directement reliées au poste de C.A.O., les machines réalisent les pièces sans rupture de la chaîne numérique. Ces procédés sont dédiés à des petites voir moyennes séries de pièces complexes. La réalisation d'une pièce est fonction de son volume et de sa taille, et peut durer de une à plusieurs heures. 
 Ce procédé permet la duplication de pièces en réalisant un moule en caoutchouc vulcanisé. Une pièce modèle (ex: pièce réalisée par imprimante 3D) est emprisonnée dans un volume de caoutchouc liquide. Lorsqu'il est polymérisé, le volume est découpé suivant le ou les plans de joint de la pièce afin de l'extraire. Les empreintes obtenues permettent alors de couler de la cire ou de la résine et d'obtenir une copie de la pièce modèle. Moins résistants que les moules aciers, les moules caoutchouc sont destinés à des petites séries de 10-20 pièces mais avec des formes en contre dépouille possible. videosinjeccir.WMV
 videosimprim3d.WMV
 videossurmoulsil.WMV
 

  • 3. Mise à jour : 18/05/2009 
 L’injection de la cire dans un moule caoutchouc vulcanisé s’effectue sous pression et à une température de la cire (50° à 70°C) avec un maintien de 30 s à 2 minutes pour une solidification complète du modèle.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 3‐2
Assemblage
des
modèles
non
permanents.
 Suite à l'obtention de modèles non permanents, un arbre en cire est réalisé. Cette opération consiste à coller les pièces en cire sur des barreaux également en cire. Cet assemblage représente le volume à remplir avec le métal liquide. Il doit donc comporter: • Un entonnoir (ou godet) de coulé permettant d'avoir une large ouverture pour l'arrivée du métal liquide • Un système d'alimentation permettant un remplissage correct des pièces • Attaques de coulée adaptées à la pièce (attaques dans les parties massives...), pour obtenir un refroidissement correct de la pièce La réalisation des pièces et des arbres en cire peut nécessiter un dégraissage de la pièce. 
 L’assemblage des modèles s’effectue avec un couteau chauffant, chacune des pièces est ainsi “soudées” à un arbre central constituant la poche de coulée (entonnoir). Pour des pièces plus volumineuses des jets de coulées sont éventuellement rajoutés. Chaque grappe complète formera un moule. Création du support de pièce « entonnoir-canaux » Collage des pièces Dégraissage En moule métallique Le support de pièces permet de réaliser l'arbre de coulée après collage des modèles. Ses caractéristiques sont peu importantes, d'ou l'utilisation de cire recyclée. Sa réalisation est obtenue par injection (procédé identique à l'obtention des pièces modèles). Un entonnoir de coulée est ensuite soudé à cet arbre. Les modèles non permanents sont fixés sur les arbres en cire par collage. Leur position et leur orientation doivent permettre : • un enrobage facile de l'ensemble des pièces (détails accessibles) • la bonne évacuation de la cire (entonnoir vers le bas) • une alimentation correcte du métal lors de la coulée. L'arbre doit parfois être dégraissé en fonction des agents de démoulage utilisés pour l'injection du modèle et du support de pièces. Ce dégraissage permettra une bonne fixation de la première couche de céramique lors de l'enrobage. Entonnoir
 Entonnoir

  • 4. Mise à jour : 18/05/2009 videoscreatsup.WMV
 videoscolpiece.WMV
 videosdegrais.WMV
 3‐3
Fabrication
du
moule
réfractaire
(enrobage
céramique).
 La grappe est soit: Moule en masse : Plongée dans un enduit réfractaire (plâtre) et reste complètement immergée jusqu’à solidification complète du moule. Moule carapace :Trempée puis saupoudrée de silice à grains très fins, ceci à plusieurs reprises jusqu’à obtention d’une couche réfractaire suffisante de 7 à 10 mm d’épaisseur. Afin de limiter le retrait sur le matériau du moule des grains très fins de chamotte sont ajoutés. (La chamotte sont des grains de céramique déjà cuits qui ont déjà subit ce retrait lors d’une cuisson, mais qui ne pourraient suffire à eux seuls car il n’y aurait plus de liant.) Trempage Saupoudrage Séchage La première opération de l'enrobage est souvent manuelle. Elle consiste à déposer la première couche de céramique. L'arbre en cire est plongé dans un bain que l'on appelle barbotine, puis est saupoudré de fines particules de sable réfractaire. C'est cette première couche, en contact avec la pièce cire qui permettra une bonne réplique des détails et un bon état de surface. Le dépôt des autres couches (5 à 7) est lui automatisé. L'opération est similaire à l'enrobage manuel, mais les particules de sable réfractaire sont ici beaucoup plus grosses. En effet, seule la première couche est en contact avec la pièce cire, et c'est donc elle seule qui doit enrober fidèlement la pièce. Les autres couches doivent apporter de la rigidité à la carapace afin de résister à la pression du métal en fusion lors de la coulée Suite à l'enrobage, une période de séchage est nécessaire pour que la céramique commence à se solidifier. Cette solidification sera achevée par une cuisson avant la coulée. La première période de séchage varie de 1 à 3 jours selon la taille et la forme de la pièce. videosenrobman.WMV
 videosenrobaut.WMV
 videossechage.WMV
 
 
 
 3‐4
Évacuation
de
la
cire.
 En fin d’évacuation de la cire, nous obtiendrons donc un moule creux ayant la forme de l'arbre en cire en négatif.
  • 5. Mise à jour : 18/05/2009 
 
 Moule en masse : Le moule est toujours placé à l’envers dans le four. C’est pendant la phase de préchauffage que la cire sera fondue et brûlée.
  • 6. Mise à jour : 18/05/2009 Moule carapace :
Des précautions sont nécessaires pour éviter un éclatement de la carapace céramique. Evacuation de la cire en autoclave Etuvage Recyclage de la cire L’évacuation de la cire consiste à chauffer la carapace au dessus du point de fusion de la cire (température de chauffe environ 150°C). Liquide, la cire va s'écouler par l'entonnoir d'alimentation. Lors de la fusion de la cire, celle-ci va se dilater et exercer une force sur les parois internes de la carapace qui risque alors de se fissurer. L'utilisation d'un autoclave (enceinte sous pression à environ 6bars) permet d'exercer une force opposée à la dilatation de la cire. Pour limiter les risques d'éclatement, des perçages peuvent également être effectués. L'autoclave utilise dans son fonctionnement de la vapeur d'eau. A leur sortie, les carapaces sont imprégnées d'eau qu'il faut alors retirer. La mise en étuve (environ 3 heures) permet de sécher complètement la céramique. La carapace sera alors perméable à l'air. Cette propriété est primordiale pour l'évacuation des vapeurs de cire lors de la cuisson de la céramique, et permet de limiter le pourcentage de cendre à l'intérieur de la carapace avant la coulée. La cire issue des carapaces ne peut pas être utilisée pour la réalisation de modèle. En effet les caractéristiques de retrait et d'injection de la cire doivent être parfaitement connus, d'où l'utilisation de cire neuve ayant toujours les mêmes propriétés. En revanche, cette cire peut être utilisée pour la réalisation des arbres "porte modèles". La première opération retire l'eau mélangée à la cire liquide. Chauffée à une température supérieure à 100°C, l'eau est évacuée de la cire sous forme de vapeur. videosdeautocl.WMV videosmisetuve.WMV videosrecyclci.WMV 
 3‐5
Cuisson
du
moule
réfractaire.
 Moule en Masse :
Quand la cire a été éliminée du moule. Le moule est portée à haute température (750° à 1200°C) afin de cuire le matériau réfractaire, pour les moules massifs durant 12 à 16 h de cuisson selon la masse du moule. Moule carapace : Avant l'opération de coulée métallique, il est nécessaire de cuire la carapace céramique. Cette opération a trois objectifs : • Eliminer les résidus de cire de la carapace par combustion ; • Cuisson de la céramique (durcissement) ; • Mise de la carapace à une température proche de celle du métal en fusion à couler, afin d'éviter des chocs thermiques. Un choc thermique crée de brusques changements de température et peu provoquer l'éclatement de la carapace durant la coulée. videoscuisson.WMV
  • 7. Mise à jour : 18/05/2009 3‐6
Coulée
métallique.
 Moule en Masse : Alors que le moule est encore entre 700° et 800°C, il est placé coté ouverture du moule contre le four de fusion de métal avec un joint d’amiante interposé pour assurer l’étanchéité. Pour un remplissage du moule correct, le métal est injecté dans le moule sous basse pression. Pour des moules de faible volume c’est souvent par effet centrifuge que le métal est introduit dans le moule, ou avec une machine de coulée métallique. Moule Carapace : Diverses méthodes existent pour réaliser cette opération: • Par renversement (présenté sur la vidéo): le moule est lié au creuset contenant le laitier (métal fondu), l'ensemble est alors renversé de 180°. Le métal fondu tombe très rapidement dans la carapace. Ce procédé est très utilisé pour la réalisation de pièces complexes et fines, où des problèmes liés au refroidissement du métal peuvent intervenir (non remplissage des empreintes par exemple) ; • Par versement (ou à la louche): la carapace est fixe. Le creuset contenant le laitier est alors basculé pour verser le métal dans la carapace vide. Ce procédé est utilisé pour de grands volumes de matière à couler. 

 Tous les matériaux peuvent être coulés : des aciers ordinaires, spéciaux et inoxydables, des alliages réfractaires de nickel, de chrome de cobalt, des alliages de cuivre et d’aluminium ainsi que les bronzes. Tous ces matériaux doivent être coulée avec précaution. 
 3‐7
Destruction
du
moule.
 La coulée terminée, le moule est détruit, pour les moules à carapaces cette opération s’appelle le “Décochage”. Diverses méthodes peuvent être utilisées : • Décochage par vibrations : Le décochage par vibrations (présenté sur la vidéo ci-dessus) est le plus utilisé, du fait de sa grande rapidité de mise en œuvre. Mais il est surtout dédié aux pièces peu fragiles ; • Décochage par jet d'eau : Le décochage par jet d'eau est plutôt dédié au décochage de pièces fragiles (pièces fines, en aluminium...). 3‐8
Dégrapage
des
pièces.
 
 Une fois la grappe nettoyée de tous les résidus de moule réfractaire, par sablage, grenaillage ou micro- billage. Les pièces sont séparées de la tige centrale pour être contrôlées.
  • 8. Mise à jour : 18/05/2009 3‐9
Contrôle.
 Le contrôle effectué sur les pièces de moulage est un contrôle dimensionnel, mais aussi un contrôle sous rayon “X” afin de vérifier la non présence de crique dans la masse de la pièce.