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Les procédés d’obtention
des produit brut
Fonderie_moulage
❖ ABDERRAFIK IDRISSI
❖ DARAMKOUM OUSSENI
❖ KOUTABI NADIA
❖ YASSINE MAME
Plan
▪ Introduction
▪ Sidérurgie
▪ Elaboration de l’acier
▪ Elaboration de la fonte
▪ Procédé de fonderie
▪ Moulage en sable
▪ Moulage en carapace
▪ Moulage en polystyrène
▪ Moulage à la cire perdue
Introduction
Les étapes de fabrication d’une pièces en fonderie:
Concevoir la pièce et les outillage
Fabriquer le moule et les noyaux
Préparer l’alliage métallique en fusion
Couler l’alliage liquide dans le moule
Extraire la pièce après refroidissement Préparer la pièce
pour la livrer
Sidérurgie
Sidérurgie :les technologies d'obtention de la fonte et de l'acier à partir de minerai de fer.
Elaboration de l’acier
l’acier s’élabore actuellement de deux manières:
⮚ Dans un haut fourneau, à partir de minerai de fer et de coke avec
réduction du carbone dans un convertisseur.
⮚ Dans un four électrique , à partir d’acier de récupération. On parle
d’acier de recyclage ou d’acier électrique.
Elaboration de la fonte
de
Fonte :
C’est un alliage de fer riche en
carbone de 1,7 à 6,67 % à une
température de fusion grande et
également fonction du pourcentage
de carbone qu'elle contient.
Cette fusion se fait dans de haut
fourneaux.
Procédé de fonderie
Principe:
La fonderie consiste à couler un métal ou
un alliage en fusion dans un moule pour
obtenir, après solidification, une pièces
dont les formes reproduisent celles du
moule.
Le moulage
Principe :
Le procédé consiste à remplir à l’aide d’un matériau à l’état liquide une empreinte ayant les mêmes
formes que la pièce à obtenir.
Etapes de moulage
•Fondre le métal
•Le verser dans le moule
•Le laisser refroidir
Le matériau utilisé doit présenter une bonne fluidité, faible retrait durant le
refroidissement, et faible température de fusion
Exemple de retraits :
Acier ≈ 1,8%
Fonte ≈ 0,8%
Alliage d’aluminium ≈ 2%
En refroidissant le métal se rétracte.
Principe et étapes de moulage:
Avantages et inconvénients
Avantages et possibilités
•Permet de réaliser des pièces de formes complexes
•Permet de réaliser des formes intérieures et Extérieures
•Obtenir des pièces dont les dimensions sont plus ou moins proches de la pièce finie.
•On peut réaliser des pièces de très grande dimension
•Certains procédés de moulage permettent une production en très grandes séries
Inconvénients
Les inconvénients dépendent des procédés de moulage :
•Limitation des propriétés mécaniques des pièces (matériau).
Les pièces réalisées par moulage:
•Grandes pièces : carters moteur pour les véhicules, les poêle à bois, les bâtis de machine,
les roues ferroviaires, les canalisations, les cloches d'église, les grandes statues…
•Petites pièces : couronnes dentaires, bijoux, petites statues, et poêles.
•Tous les métaux peuvent être coulés : les ferreux et les non ferreux.
Moulage au sable
1. Généralités:
❖ Couramment utilisé
❖ Tous les métaux peuvent être moulés
❖ Employé pour
Petite et moyenne série
Pièce très petite ou très grandes
❖ Le moulage en sable et non permanant, car le moule est détruit dans la
phase de fabrication de la pièce. La réalisation d’une autre pièce conduit
donc la réalisation d’un autre moule.
Le sable de fonderie est un sable
naturel qui a subit un traitement lui
donnant les qualités nécessaires à la
confection d’une empreinte
Le sable de fonderie doit être
réfractaire, plastique, et poreux. Le
traitement permet au sable d’avoir ces
trois qualités.
Poreux : perméable aux gaz
a) Réalisation du modèle et des noyaux
Modèle : En bois, plâtre, résine ou métal, sa forme est celle du brute de fonderie
avec les dépouilles, noyaux, surépaisseurs d’usinage…
Exemple de Modèles
2. Étapes du processus du moulage au sable
Exemple de Noyaux
▪ Noyau : En sable pour obtenir les formes intérieures et extérieures
❑ Mise en évidence des problèmes
rencontrés lors de la coulée
❑ Mise en évidence des problèmes
rencontrés lors du refroidissement
30/50
Une solution: les masselottes
Les masselottes sont des réserves de métal,
aménagées dans les moules, destinées à céder
du métal à la pièce pendant sa solidification,
et à reporter le dernier point de fusion du métal
⮚ Verser le métal liquide dans le moule.
⮚ La solidification
⮚ Extraire la pièce (décochage)
⮚ Nettoyer et inspecter la pièce
⮚ Traitements thermiques
a) fermeture b) chauffage
1. Définition: Procédé de moulage dans lequel le moule est une fine couche de sable
aggloméré au moyen d’une résine thermodurcissable.
2. Les étapes du moulage en carapace.
Moulage en carapace
✔ un modèle en métal est chauffé et placé au-dessus d'une boîte contenant le sable mélangé
à de la résine thermodurcissable.
✔ la boîte est renversée de sorte que le sable et la résine tombent sur le modèle chaud. Une
couche du mélange est polymérisée à la surface de la plaque modèle et forme une
coquille dure.
✔ la boîte est replacée de sorte que les particules non solidifiées tombent dans la boite.
✔ La coquille de sable et de résine est chauffée plusieurs minutes afin de compléter la
polymérisation.
✔ La coquille est séparée de la plaque modèle.
✔ Les deux parties du moule en coquille sont assemblées et maintenue par du sable ou des
billes de métal dans une boite. La coulée peut être effectuée.
✔ La pièce finie est extraite.
Avantages :
✔ L’empreinte a un meilleur état de surface ce qui facilite l’écoulement
du métal liquide et conduit à un meilleur état de surface des pièces
finies
✔ Bonnes précisions dimensionnelles
✔ Ne nécessite pas obligatoirement de machine
✔ L’aptitude au débourrage des noyaux permet d’éviter la formation de
fissures dans la pièce peut être mécanisé pour une production en série
Inconvénients :
✔ Plaques modèle plus coûteuses
✔ Difficilement justifiable pour une petite série
3. Avantages et inconvénients:
Moulage en polystyrène
1. Principe.
On utilise un modèle en sable compacté autour d’un modèle en polystyrène expansé. Le modèle
est sublimé lorsqu’on coule le métal en fusion.
2. Avantages :
• Il n’est pas nécessaire de retirer le modèle du moule
• Fabrication plus simple et plus rapide des moules. Il n’est pas nécessaire d’utiliser un moule en
plusieurs parties comme dans le moulage classique en sable
3. Inconvénients :
• Un nouveau modèle est nécessaire pour chaque pièce
• L’intérêt économique du procédé dépend directement du coût de fabrication du modèle
Moulage à la cire perdue
1. Définition.
Pour fabriquer le moule on utilise un modèle en cire qui est ensuite
recouvert de matériau réfractaire. La cire est ensuite fondue et évacuée
par gravité du moule. On coule ensuite le métal dans l’empreinte.
C’est un procédé de précision qui permet de réaliser des pièces d’une
grande précision
(1) On réalise des modèles en cire
(2) Plusieurs modèles sont attachés ensembles de façon à former une grappe
(3) La grappe de modèles est recouverte d’une fine couche de matériau réfractaire
(4) Le moule complet est formé de plusieurs couches afin d’obtenir un moule rigide
(5) Le moule est retourné puis chauffer afin d’évacuer par gravité la cire fondue
(6) Le moule est préchauffé à haute température ce qui permets d’évacuer toutes les impuretés.
Cela facilite également le remplissage dans détails du moule. Le métal est coulé et la pièce
se solidifie.
(7) Le moule est cassé et les pièces sont séparées de la grappe
2. Les étapes du moulage à la cire perdue
Les étapes moulage à la cire perdue
Les étapes moulage à la cire perdue
Les étapes moulage à la cire perdue
Les étapes moulage à la cire perdue
Les étapes moulage à la cire perdue
Avantages :
⮚ Des pièces d’une grande précision sont réalisables
⮚ Bonnes précision dimensionnelle et bon état de surface
⮚ La cire est recyclable
Inconvénients:
⮚ De nombreuses étapes dans le procédé
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3. Avantages et inconvénients.
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  • 1. Les procédés d’obtention des produit brut Fonderie_moulage ❖ ABDERRAFIK IDRISSI ❖ DARAMKOUM OUSSENI ❖ KOUTABI NADIA ❖ YASSINE MAME
  • 2. Plan ▪ Introduction ▪ Sidérurgie ▪ Elaboration de l’acier ▪ Elaboration de la fonte ▪ Procédé de fonderie ▪ Moulage en sable ▪ Moulage en carapace ▪ Moulage en polystyrène ▪ Moulage à la cire perdue
  • 4. Les étapes de fabrication d’une pièces en fonderie: Concevoir la pièce et les outillage Fabriquer le moule et les noyaux Préparer l’alliage métallique en fusion Couler l’alliage liquide dans le moule Extraire la pièce après refroidissement Préparer la pièce pour la livrer
  • 5. Sidérurgie Sidérurgie :les technologies d'obtention de la fonte et de l'acier à partir de minerai de fer.
  • 6. Elaboration de l’acier l’acier s’élabore actuellement de deux manières: ⮚ Dans un haut fourneau, à partir de minerai de fer et de coke avec réduction du carbone dans un convertisseur. ⮚ Dans un four électrique , à partir d’acier de récupération. On parle d’acier de recyclage ou d’acier électrique.
  • 7. Elaboration de la fonte de Fonte : C’est un alliage de fer riche en carbone de 1,7 à 6,67 % à une température de fusion grande et également fonction du pourcentage de carbone qu'elle contient. Cette fusion se fait dans de haut fourneaux.
  • 8. Procédé de fonderie Principe: La fonderie consiste à couler un métal ou un alliage en fusion dans un moule pour obtenir, après solidification, une pièces dont les formes reproduisent celles du moule.
  • 10. Principe : Le procédé consiste à remplir à l’aide d’un matériau à l’état liquide une empreinte ayant les mêmes formes que la pièce à obtenir. Etapes de moulage •Fondre le métal •Le verser dans le moule •Le laisser refroidir Le matériau utilisé doit présenter une bonne fluidité, faible retrait durant le refroidissement, et faible température de fusion Exemple de retraits : Acier ≈ 1,8% Fonte ≈ 0,8% Alliage d’aluminium ≈ 2% En refroidissant le métal se rétracte. Principe et étapes de moulage:
  • 11. Avantages et inconvénients Avantages et possibilités •Permet de réaliser des pièces de formes complexes •Permet de réaliser des formes intérieures et Extérieures •Obtenir des pièces dont les dimensions sont plus ou moins proches de la pièce finie. •On peut réaliser des pièces de très grande dimension •Certains procédés de moulage permettent une production en très grandes séries Inconvénients Les inconvénients dépendent des procédés de moulage : •Limitation des propriétés mécaniques des pièces (matériau).
  • 12. Les pièces réalisées par moulage: •Grandes pièces : carters moteur pour les véhicules, les poêle à bois, les bâtis de machine, les roues ferroviaires, les canalisations, les cloches d'église, les grandes statues… •Petites pièces : couronnes dentaires, bijoux, petites statues, et poêles. •Tous les métaux peuvent être coulés : les ferreux et les non ferreux.
  • 13. Moulage au sable 1. Généralités: ❖ Couramment utilisé ❖ Tous les métaux peuvent être moulés ❖ Employé pour Petite et moyenne série Pièce très petite ou très grandes ❖ Le moulage en sable et non permanant, car le moule est détruit dans la phase de fabrication de la pièce. La réalisation d’une autre pièce conduit donc la réalisation d’un autre moule.
  • 14. Le sable de fonderie est un sable naturel qui a subit un traitement lui donnant les qualités nécessaires à la confection d’une empreinte Le sable de fonderie doit être réfractaire, plastique, et poreux. Le traitement permet au sable d’avoir ces trois qualités. Poreux : perméable aux gaz
  • 15.
  • 16. a) Réalisation du modèle et des noyaux Modèle : En bois, plâtre, résine ou métal, sa forme est celle du brute de fonderie avec les dépouilles, noyaux, surépaisseurs d’usinage… Exemple de Modèles 2. Étapes du processus du moulage au sable
  • 17.
  • 18. Exemple de Noyaux ▪ Noyau : En sable pour obtenir les formes intérieures et extérieures
  • 19.
  • 20.
  • 21.
  • 22.
  • 23. ❑ Mise en évidence des problèmes rencontrés lors de la coulée
  • 24.
  • 25.
  • 26.
  • 27. ❑ Mise en évidence des problèmes rencontrés lors du refroidissement
  • 28.
  • 29.
  • 30. 30/50 Une solution: les masselottes Les masselottes sont des réserves de métal, aménagées dans les moules, destinées à céder du métal à la pièce pendant sa solidification, et à reporter le dernier point de fusion du métal
  • 31. ⮚ Verser le métal liquide dans le moule. ⮚ La solidification ⮚ Extraire la pièce (décochage) ⮚ Nettoyer et inspecter la pièce ⮚ Traitements thermiques
  • 32.
  • 33. a) fermeture b) chauffage 1. Définition: Procédé de moulage dans lequel le moule est une fine couche de sable aggloméré au moyen d’une résine thermodurcissable. 2. Les étapes du moulage en carapace. Moulage en carapace
  • 34. ✔ un modèle en métal est chauffé et placé au-dessus d'une boîte contenant le sable mélangé à de la résine thermodurcissable. ✔ la boîte est renversée de sorte que le sable et la résine tombent sur le modèle chaud. Une couche du mélange est polymérisée à la surface de la plaque modèle et forme une coquille dure. ✔ la boîte est replacée de sorte que les particules non solidifiées tombent dans la boite. ✔ La coquille de sable et de résine est chauffée plusieurs minutes afin de compléter la polymérisation. ✔ La coquille est séparée de la plaque modèle. ✔ Les deux parties du moule en coquille sont assemblées et maintenue par du sable ou des billes de métal dans une boite. La coulée peut être effectuée. ✔ La pièce finie est extraite.
  • 35. Avantages : ✔ L’empreinte a un meilleur état de surface ce qui facilite l’écoulement du métal liquide et conduit à un meilleur état de surface des pièces finies ✔ Bonnes précisions dimensionnelles ✔ Ne nécessite pas obligatoirement de machine ✔ L’aptitude au débourrage des noyaux permet d’éviter la formation de fissures dans la pièce peut être mécanisé pour une production en série Inconvénients : ✔ Plaques modèle plus coûteuses ✔ Difficilement justifiable pour une petite série 3. Avantages et inconvénients:
  • 36. Moulage en polystyrène 1. Principe. On utilise un modèle en sable compacté autour d’un modèle en polystyrène expansé. Le modèle est sublimé lorsqu’on coule le métal en fusion. 2. Avantages : • Il n’est pas nécessaire de retirer le modèle du moule • Fabrication plus simple et plus rapide des moules. Il n’est pas nécessaire d’utiliser un moule en plusieurs parties comme dans le moulage classique en sable 3. Inconvénients : • Un nouveau modèle est nécessaire pour chaque pièce • L’intérêt économique du procédé dépend directement du coût de fabrication du modèle
  • 37. Moulage à la cire perdue 1. Définition. Pour fabriquer le moule on utilise un modèle en cire qui est ensuite recouvert de matériau réfractaire. La cire est ensuite fondue et évacuée par gravité du moule. On coule ensuite le métal dans l’empreinte. C’est un procédé de précision qui permet de réaliser des pièces d’une grande précision
  • 38. (1) On réalise des modèles en cire (2) Plusieurs modèles sont attachés ensembles de façon à former une grappe (3) La grappe de modèles est recouverte d’une fine couche de matériau réfractaire (4) Le moule complet est formé de plusieurs couches afin d’obtenir un moule rigide (5) Le moule est retourné puis chauffer afin d’évacuer par gravité la cire fondue (6) Le moule est préchauffé à haute température ce qui permets d’évacuer toutes les impuretés. Cela facilite également le remplissage dans détails du moule. Le métal est coulé et la pièce se solidifie. (7) Le moule est cassé et les pièces sont séparées de la grappe 2. Les étapes du moulage à la cire perdue
  • 39. Les étapes moulage à la cire perdue
  • 40. Les étapes moulage à la cire perdue
  • 41. Les étapes moulage à la cire perdue
  • 42. Les étapes moulage à la cire perdue
  • 43. Les étapes moulage à la cire perdue
  • 44. Avantages : ⮚ Des pièces d’une grande précision sont réalisables ⮚ Bonnes précision dimensionnelle et bon état de surface ⮚ La cire est recyclable Inconvénients: ⮚ De nombreuses étapes dans le procédé ⮚ Procédé assez cher 3. Avantages et inconvénients.
  • 45. Fin