PROCEDES DE PROCEDES DE MOULAGEMOULAGE

Moulage en moule non permanent

Moulage avec modèle permanent

Moulage avec modèle non permanent

Moulage en moule permanent

MOULAGE EN MOULE MOULAGE EN MOULE NON PERMANENTNON PERMANENT

Moulage en sableMoulage en sable

• Intérêt des dépouilles :

Permettre l’extraction du modèle !

• Mise au mille :

Masse de la pièce brute

Masse de métal mise en œuvreRapport :

• Les noyaux :

Moulage en cire perdueMoulage en cire perdue

1 Injection des modèles

Des machines d'injection de cire produisent les modèles en cire, dans des outillages d'injection métalliques reproduisant la forme et la précision des pièces qui seront réalisées dans divers métaux.

Moulage en cire perdue

2 Moulage en grappe

Les modèles sont assemblés en grappes constituant une unité de coulée homogène, avec le système d'alimentation nécessaire à chaque pièce.

Moulage en cire perdue

3 Fabrication du moule

La grappe est garnie de couches successives de réfractaire par immersion dans une barbotine et saupoudrage de sable. Les barbotines sont constituées d'un liant à base de silice dans lequel est maintenue en suspension (grâce à une cuve tournante) une fine farine de réfractaire. Des machines de saupoudrage font ensuite tomber en pluie un sable réfractaire de granulométrie appropriée. Les couches successives constituent une carapace de réfractaire uniforme autour de la grappe en cire. Moulage en cire perdue

4 Décirage, cuisson, coulée

Lorsque la grappe est introduite dans le four les modèles en cire s'écoulent laissant dans la carapace leur empreinte exacte. Dans le four la carapace se transforme en céramique, de porosité et de résistance mécanique appropriées. A la sortie du four, la grappe est retournée en position de coulée et on coule le métal dans la céramique chaude permettant au métal d'épouser les détails les plus fins de la cavité reproduisant les modèles en cire.

Moulage en cire perdue

5 Décochage, tronçonnage

Chaque moule est alors détruit par vibration et laisse apparaître la grappe en métal qui reproduit fidèlement la grappe en cire d'origine. On sépare les pièces par tronçonnage et les traces d'attaque sont ébarbées à la bande abrasive.

Moulage en cire perdue

Avantages :

• Formes complexes (ne nécessite pas l’existence de joint de moulage.

• Très bonne précision dimensionnelle (0,1 mm)

• État de surface 3,2 m

Moulage en cire perdue

Domaines : Pièces aéronautiques, turbines, matériel médical.

Inconvénients :

• Petite et moyenne série

• Cadence faible

• Procédé onéreux

Moulage en cire perdue

Moulage avec modèle Moulage avec modèle gazéifiable (lost foam)gazéifiable (lost foam)

1 Fabrication de la réplique exacte de la pièce à fabriquer en polystyrène expansé.

Carter de moteur de la réplique de la machine volante des frères Wright

Moulage avec modèle gazéifiable (lost foam)Moulage avec modèle gazéifiable (lost foam)

2 Les modèles en polystyrène sont assemblés en grappe.

Moulage avec modèle gazéifiable (lost foam)Moulage avec modèle gazéifiable (lost foam)

3 Ils sont ensuite plongés dans un bain pour y être enduit d’une couche réfractaire.

4 L’ensemble est ensuite mis dans un bac vibrant que l’on remplit progressivement de sable.

Moulage avec modèle gazéifiable (lost foam)Moulage avec modèle gazéifiable (lost foam)

5 L’alliage est coulé dans le moule ce qui sublime le modèle en polystyrène.

6 Après refroidissement, le sable est retiré et la surface de la pièce nettoyée.

Avantages

Par rapport aux procédés classiques tel que la coulée en coquille, cette technique offre une meilleure rentabilité, une meilleure qualité tout en permettant de faire des pièces complexes et précises.

Moulage avec modèle gazéifiable (lost foam)Moulage avec modèle gazéifiable (lost foam)

Inconvénients

• Coût

• Maîtrise du procédé

Culasse (modèle et pièce)Culasse (modèle et pièce)

Moulage avec modèle gazéifiable (lost foam)Moulage avec modèle gazéifiable (lost foam)

Bloc moteur 6 cylindresBloc moteur 6 cylindres

Comparaison des procédés de moulage en moule non permanent

MOULAGE EN MOULE MOULAGE EN MOULE PERMANENTPERMANENT

Avantages

• Bonne précision dimensionnelle.

• Bonne qualité géométrique

• Bon état de surface (Ra 1,6 m)

Inconvénients

• Prix outillage élevé série importante

• Masse et dimensions de la pièce limitées.

Coulée en coquille

NoyauNoyau

Chape

Ejecteurs

Semelle

Chape

Talus ou noyau fixe

Coquilleuse automatiqueCoquilleuse automatiqueCoquille ouverte

Coulée sous pression

Machine à chambre chaudeMachine à chambre chaude

* Le système d’injection est continuellement immergé dans l’alliage en fusion contenu dans un four placé derrière le plateau de la machine.

Coulée sous pression

Machine à chambre chaudeMachine à chambre chaude

• Pression d’injection : 50 à 100 bars

• Pression de masselottage jusqu’à 350 bars

• Cadences 30 à 200 pièces/h

Coulée sous pression

Ces machines sont caractérisées par leur force de fermeture (50 à 1200 kN)

Les alliages de zinc et de magnésium sont injectés par des machines à chambre chaude.

* Le système d’injection est constitué d’un cylindre (conteneur) dans lequel coulisse un piston. Le four de maintien n’est pas intégré à la machine et l’alliage est déversé dans le conteneur avant chaque injection.

Machine à chambre froideMachine à chambre froide

Coulée sous pression

* Ces machines sont caractérisées par leur force de fermeture (500 à 30000 kN)

Machine à chambre froideMachine à chambre froide

Coulée sous pression

• Pression d’injection : 50 à 200 bars

• Pression de masselottage jusqu’à 1000 bars

• Cadences 500 pièces/h

Les alliages d’aluminium, de magnésium et le laiton sont injectés par des machines à chambre froide.

Un dispositif d’éjection de la pièce est situé derrière le demi moule mobile. Une double plaque portant les éjecteurs est mise en mouvement par un vérin.

ÉjecteursÉjecteurs

Coulée sous pression

Avantages

• Tolérances très bonnes

• Qualité géométrique excellente.

• Très bon états de surface.

• Cadences élevées.

• Surépaisseurs d’usinage faibles (0,2 à 0,5 mm)

• Pièces minces (0,5 mm)

Inconvénients

• Investissement machine élevé.

• Coût outillage élevé série très importante

Coulée sous pression

Coulée sous basse pressionCoulée sous basse pression

On soumet la surface du bain à une pression d’air de 0,1 à 0,2 bar qui pousse l’alliage de bas en haut. Le remplissage terminé on applique une surpression de masselottage de 0,4 à 0,5 bar.

Coulée sous basse pressionCoulée sous basse pression

Avantages

• Tolérances semblables au procédé coquille.

• Cadences plus élevées.

• Mise au mille moins élevée (environ 1300) car le masselottage est fortement diminué.

• Caractéristiques mécaniques améliorées.

Inconvénients

• Investissement machine plus élevé.

• Coût outillage plus élevé.

Ce procédé est considéré comme une amélioration du moulage coquille par gravité.