Fabricants OEM de pièces moulées en sable en acier inoxydable

10 mars 2025

Moulage au sable

Moulage au sable On peut faire remonter le moulage au sable à une époque antérieure à 1000 av. J.-C. Il est largement reconnu comme le plus ancien procédé de fonderie connu. Le procédé de moulage au sable a considérablement évolué depuis ses débuts, mais les techniques de base sont restées fondamentalement les mêmes.

Le procédé de moulage par coulée est simple : on crée une cavité à la forme de la pièce souhaitée et on y verse du métal en fusion. Pour les débutants en fonderie en sable, on parle de fonderie en sable car le moule qui contient la cavité dans laquelle le métal est coulé est fait de sable compressé ou compacté. Ce sable contient d'autres matériaux qui lui permettent de conserver sa forme.

Après des siècles de développement, le moulage en sable est la méthode de fonderie la plus polyvalente et sans doute la plus répandue. Les exigences de conception (notamment la forme et les dimensions), le coût des pièces et de l'outillage, la quantité nécessaire et même la faisabilité de la fabrication déterminent les procédés de travail des métaux (y compris les procédés de fonderie) les plus appropriés.

Les produits fabriqués par moulage au sable utilisent des techniques permettant de produire des pièces de formes quasi illimitées, y compris des pièces de très grande taille et celles comportant des passages internes. Pour un produit donné, certains procédés de moulage ou de travail des métaux peuvent s'avérer plus adaptés en fonction de plusieurs facteurs :

Tolérances nécessaires
Complexité du design
Volume
Disponibilité des outils
Délai de mise en œuvre

Il est probable qu'une pièce moulée répondant aux exigences puisse être réalisée par moulage au sable. Pour en savoir plus sur le moulage au sable et le processus de moulage, consultez les informations ci-dessous.

Étapes du processus de moulage au sable

A. Production du modèle – Produit souhaité

Le procédé de moulage par coulée utilise un modèle réutilisable présentant les mêmes détails que la pièce finie souhaitée. Une marge est prévue pour le retrait thermique.

B. Production du motif – Portes et colonnes montantes : Le système d’alimentation en métal

Le modèle obtenu à l'étape « A » comprend également les canaux métalliques qui alimenteront la pièce moulée selon la conception souhaitée, avec des systèmes d'alimentation et des masselottes appropriés. Ceci permet de diriger la contraction thermique inévitable vers des zones acceptables, à l'écart de la pièce finie. Le modèle gère également le flux de métal et l'évacuation des gaz nécessaires.
Les patrons sont fabriqués à partir de nombreux matériaux différents tels que le bois, le métal, les matières synthétiques, le polystyrène expansé (EPS), et d'autres encore, en fonction du volume et de la tolérance nécessaires.

C. Création du moule

Un matériau réfractaire stable à haute température (du sable, dans notre exemple) est formé autour du modèle. Ce matériau doit être suffisamment résistant pour supporter le poids du métal en fusion lors de la coulée et ne pas réagir avec celui-ci, tout en étant suffisamment cassant pour se détacher facilement du métal solidifié après solidification. La société de castingols.
On peut utiliser différents types de sable pour fabriquer le moule. Ce sable contient généralement d'autres matériaux, comme de l'argile ou un liant chimique, pour le renforcer et lui permettre de résister au coulage.
Une autre méthode consiste à usiner directement la cavité de forme souhaitée dans un bloc de sable pour créer le moule. Cette technique est couramment utilisée lors du développement de produits, car elle permet de gérer et d'intégrer rapidement les modifications de conception, ou pour les pièces peu utilisées, afin d'éviter le stockage et l'entretien d'un modèle physique.
Le moule est généralement fabriqué en deux parties : la partie supérieure, appelée « chape », et la partie inférieure, appelée « drag ». Une fois le sable durci (selon le procédé traditionnel non usiné), les deux parties sont séparées et le modèle est retiré. Un revêtement réfractaire est appliqué pour améliorer la finition de surface et protéger le moule des turbulences du métal coulé. Les deux parties sont ensuite réassemblées, laissant une cavité reprenant la forme du modèle.
Le moule peut également comporter des noyaux, une méthode utilisée pour produire les passages internes souhaités dans le produit final.

D. Coulage du métal dans le moule

Le métal en fusion est coulé directement dans le moule statique. Il remplit la cavité qui définit à la fois la pièce finie et les masselottes. Ces dernières alimentent la pièce en métal liquide. Conçues pour refroidir et se solidifier en dernier, elles concentrent le retrait et les éventuels vides dans la pièce finie plutôt que dans la pièce elle-même.
Il existe plusieurs variantes de la coulée inclinée. Ce procédé vise à faciliter l'écoulement du métal dans le moule, en éliminant les turbulences. Une réduction des turbulences contribue à prévenir la formation d'oxydes et de défauts de fonderie.
Pratiquement tous les alliages peuvent être produits par ce procédé. Pour les matériaux particulièrement réactifs à l'oxygène, on peut recourir à une technique comme le blindage à l'argon afin d'éloigner l'air du métal en fusion.

E. Secouement

La pièce moulée, comprenant la pièce désirée et le métal supplémentaire nécessaire à sa fabrication, se solidifie et refroidit. Le sable est éliminé par un procédé de démoulage.
Une grande partie du sable utilisé pour créer le moule est récupérée, reconditionnée et réutilisée.

F. Opérations finales

Les canaux d'alimentation, les masselottes et les colonnes de coulée sont usinés dans la pièce moulée. Si nécessaire, des opérations de finition (sablage, rectification, etc.) sont effectuées pour obtenir les dimensions finales. Les pièces moulées en sable nécessitent souvent un usinage complémentaire pour atteindre les dimensions ou tolérances finales.
Les pièces peuvent être traitées thermiquement pour améliorer leur stabilité dimensionnelle ou leurs propriétés.
Des contrôles non destructifs peuvent également être effectués. Il peut s'agir de contrôles par ressuage fluorescent, par magnétoscopie, par radiographie ou autres. Les contrôles dimensionnels finaux, les résultats des essais d'alliage et les contrôles non destructifs sont vérifiés avant l'expédition.

Conclusion

Le procédé de moulage au sable est un procédé polyvalent et bien maîtrisé. Les améliorations apportées au fil du temps ont contribué à faire du moulage au sable le procédé de prédilection pour des applications dans de nombreux secteurs industriels.

Comme pour la plupart des matériaux et des choix de conception, consulter un expert MetalTek peut vous aider à optimiser le choix des métaux et des techniques de fonderie. Pour les nouveaux modèles, des échanges précoces permettent d'optimiser considérablement la fabricabilité. Même les applications utilisant des composants métalliques de manière classique depuis longtemps peuvent être réévaluées afin d'améliorer leurs performances ou de trouver un procédé plus économique, comme le moulage en sable.