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La fonderie :

La fonderie est une technique qui consiste à couler un métal ou un alliage en fusion dans un moule, pour obtenir après refroidissement une pièce qui ne demandera que très peu de retouches ultérieures.

Selon le métal que l’on souhaite employer, différentes techniques pourront être utilisées. Pour les métaux ayant des points de fusion les moins élevés (aluminium, zinc, cuivre, zamac, …), on pourra utiliser des moules permanents généralement fabriqués en fonte ou acier. Pour les aciers, fontes, inox qui ont des points de fusion élevés, il est impossible d’utiliser de tels moules, pour des problèmes évidents de tenue du moule. On utilise donc d’autres procédés à moules non permanents, moulage au sable ou en cire perdue par exemple.

Méthodes à moules permanents :

Dans ce cas, le moule est généralement constitué de 2 coquilles, est réalisé en acier ou en fonte. Il comprend 3 parties essentielles : une carcasse qui assure la tenue de l’ensemble et la fixation sur la machine de moulage, une empreinte en acier plus noble traité thermiquement, qui déterminera la forme de la pièce finie, et enfin un système d’éjection. Ces moules ont une durée de vie généralement importante, leur vieillissement est du aux chocs thermiques lors de l’injection de métal en fusion.Le métal peut être injecté par gravité (pression atmosphérique), ou sous pression, sous forme liquide ou pâteuse. Suivant la qualité souhaitée et le matériau utilisé, le cout du moule peut représenter jusqu’à 15% du prix de la pièce finie (hors usinage postérieur).

Méthodes à moules non permanents :

Pour le moulage des aciers, inox et fontes, la tenue en température du moule est problématique. On utilise donc des matériaux réfractaires pour la réalisation de ces moules. Les techniques les plus employées sont le moulage au sable et la cire perdue.

Moulage au sable :

Le moule est réalisé en 2 parties séparées par un plan de joint comme pour un moule permanent. Pour chaque pièce ou grappe de pièce, on réalise une empreinte de la pièce à réaliser dans du sable à l’aide d’un outillage appelé modèle, qui représente la moitié de la pièce à réaliser. Le sable est ensuite solidifié par différents moyens (argile + eau ou réactions chimiques). Si la pièce à réaliser présente des contre dépouilles, des noyaux en sable seront également réalisés. Les deux parties du moule sont ensuite assemblées, en y ajoutant éventuellement les noyaux nécessaires, puis le métal est coulé par des conduits prévus à cet effet. Le sable étant poreux, il est inutile d’ajouter des évents pour évacuer l’air initialement contenu dans le moule. Lorsque le métal est solidifié, le moule est détruit et la pièce est nettoyée pour éliminer les résidus de sable.

Moulage en cire perdue :

La fonderie en cire perdue, parfois appelée fonderie de précision, est une méthode qui ressemble au moulage au sable, mais qui présente l’avantage de réaliser des pièces avec une précision bien meilleure. Le moule est réalisé en céramique à partir de modèles en cire.

Des modèles de la pièce à réaliser sont fabriqués en cire, par différentes méthodes suivant l’importance de la série : injection pour des grandes séries, prototypage rapide, moules silicones. Les modèles sont ensuite reliés sous forme de grappes de pièces par des éléments en cire qui représentent les futurs canaux d’alimentation. Cet assemblage est plongé plusieurs fois dans un bain appelé barbotine, puis recouvert de sable réfractaire affin de former une couche suffisamment résistante pour supporter la coulée du métal. L’ensemble est placé dans un four pour éliminer la cire, puis cuire la céramique. Enfin le métal choisi est coulé dans le moule ainsi formé, puis le moule est cassé et les pièces séparées de la grappe. La précision des modèles en cire perdue et la gestion des dilatations dues à la température détermineront la précision de la pièce finie.

 

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