PROCEDES DE MOULAGE

1. PROCEDES DE MOULAGE • Moulage en moule non permanent • Moulage avec modèle permanent • Moulage avec modèle non permanent • Moulage en moule permanent

2. MOULAGE EN MOULE NON PERMANENT

3. Moulage en sable

4. Masse de métal mise en œuvre Rapport : Masse de la pièce brute • Intérêt des dépouilles : Permettre l’extraction du modèle ! • Mise au mille : • Les noyaux :

7. Moulage en cire perdue

8. 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

9. 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

10. 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

11. 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

12. 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

13. Avantages : • Formes complexes (ne nécessite pas l’existence de joint de moulage. • Très bonne précision dimensionnelle (0,1 mm) • État de surface 3,2 mm • Inconvénients : • Petite et moyenne série • Cadence faible • Procédé onéreux Domaines : Pièces aéronautiques, turbines, matériel médical. Moulage en cire perdue

14. Moulage en cire perdue

15. Moulage avec modèle 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

16. Moulage avec modèle gazéifiable (lost foam) 2 Les modèles en polystyrène sont assemblés en grappe.

17. 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.

18. 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.

19. 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. • Inconvénients • Coût • Maîtrise du procédé Moulage avec modèle gazéifiable (lost foam)

20. Culasse (modèle et pièce) Bloc moteur 6 cylindres Moulage avec modèle gazéifiable (lost foam)

21. Comparaison des procédés de moulage en moule non permanent

22. MOULAGE EN MOULE PERMANENT

23. Avantages • Bonne précision dimensionnelle. • Bonne qualité géométrique • Bon état de surface (Ra 1,6 mm) • Inconvénients • Prix outillage élevé  série importante • Masse et dimensions de la pièce limitées.

24. Coulée en coquille

25. Noyau Noyau Chape Chape Ejecteurs Semelle Talus ou noyau fixe

27. Coquilleuse automatique Coquille ouverte

28. Coulée sous pression

29. Machine 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

30. Machine à chambre chaude Ces machines sont caractérisées par leur force de fermeture (50 à 1200 kN) • Pression d’injection : 50 à 100 bars • Pression de masselottage jusqu’à 350 bars • Cadences 30 à 200 pièces/h • Les alliages de zinc et de magnésium sont injectés par des machines à chambre chaude. Coulée sous pression

31. Machine à chambre froide * 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. Coulée sous pression

32. Machine à chambre froide * Ces machines sont caractérisées par leur force de fermeture (500 à 30000 kN) • 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. Coulée sous pression

33. Éjecteurs 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. Coulée sous pression

34. 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

35. Coulée 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.

36. 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. Coulée sous basse pression • Inconvénients • Investissement machine plus élevé. • Coût outillage plus élevé. Ce procédé est considéré comme une amélioration du moulage coquille par gravité.