Université de Lomé Ecole Nationale Supérieure d’IngénIeurs Projet de GEM 340 MOULAGE EN SABLE AVEC MODELE EN BOIS Instructeur : Rédigé par : Dr. AMEGNIKPO M. Y. Dola AMOUZOU Ablamvi Jean ENSI CTT-GM-S3 Année Scolaire : 2021 – 2022 Moulage Fabrication mécanique Table des matières Table des matières ................................................................................................................................... i Liste des figures ........................................................................................................................................ii Introduction............................................................................................................................................. 1 I. Les différents types de moulages .................................................................................................... 2 1. Moulage en moule non permanent ............................................................................................ 2 2. Moulage en moule permanent.................................................................................................... 2 II. Le moulage en sable avec modèle en bois ...................................................................................... 3 Définition ................................................................................................................................................. 3 1. Le moulage en sable manuel ....................................................................................................... 3 3. Opération d'exécution manuelle de moulage en sable ............................................................ 10 4. Moulage en sable mécanique ................................................................................................... 16 III. Avantages de la fonderie en sable ............................................................................................ 16 IV. Défauts de fonderie en sable .................................................................................................... 16 1. Défauts formés pendant le retrait de solidification ...................................................................... 17 2. Défauts du aux gaz ........................................................................................................................ 18 3. Défaut dû au matériau avec lequel est réalisé le moule ............................................................... 18 4. Défaut formé pendant le remplissage du moule .......................................................................... 19 5. Défaut d'élaboration ..................................................................................................................... 19 6. Défaut relatif au modèle en bois ................................................................................................... 19 Conclusion ............................................................................................................................................. 20 Références bibliographiques et webographies ..................................................................................... 20 Page | i Moulage Fabrication mécanique Liste des figures Figure 1: matériel de moulage en sable manuel ..................................................................................... 4 Figure 2: figure montrant le démoulage d'une pièce complexe ............................................................. 5 Figure 3: noyau et boite à noyau............................................................................................................. 6 Figure 4: Châssis ...................................................................................................................................... 8 Figure 5:diagramme illustrant le procédé d'obtention d'une pièce par moulage .................................. 9 Figure 6: pièce à exécuter (à gauche modèle en deux parties et à droite modèle assemblé).............. 10 Figure 7: Poche de coulée ..................................................................................................................... 13 Figure 8: figure illustrant les consignes de sécurité lors de la coulée ................................................... 14 Figure 9: machine à mouler par pression .............................................................................................. 16 Figure 10: criques .................................................................................................................................. 17 Figure 11: tapure ................................................................................................................................... 18 Figure 12: soufflure ............................................................................................................................... 18 Figure 13: défaut de joint ...................................................................................................................... 19 Page | ii Moulage Fabrication mécanique Introduction La fabrication mécanique est un ensemble de techniques visant l’obtention d’une pièce ou d’un objet par transformation de matière brute. Ces différents procédés entre autres l’obtention par enlèvement de matière(usinage), obtention par déformation (forgeage, estampage, extrusion…), obtention par fusion (fonderie ou moulage, frittage…), obtention par assemblage (soudage, frettage, greffage…) relèvent de la fabrication mécanique. La fonderie est l'un des procédés de formage des métaux qui consiste à couler un métal ou un alliage liquide dans un moule pour reproduire, après refroidissement, une pièce donnée (forme intérieure et extérieure) en limitant autant que possible les travaux ultérieurs de finition. Plusieurs types de moulages ainsi que plusieurs procédés dont le choix est conditionné par la finalité et la nature des pièces à réaliser sont utilisés. Ainsi, dans ce mini-projet, après avoir parlé brièvement des différents types de procédés, nous allons nous pencher sur le moulage en sable fait avec un modèle en bois, qui est l’un des procédés les plus connus et les plus utilisés en fonderie. Page | 1 Moulage Fabrication mécanique I. Les différents types de moulages Les procédés de moulage sont classés en deux grandes catégories. On distingue principalement la fonderie effectuée avec : des moules non permanents (ou moules perdus, utilisé généralement en sable) ou des moules permanents en métal (ou coquilles). 1. Moulage en moule non permanent Moules en sable : Ces moules sont utilisés pour l’obtention des pièces et détruits après solidification du matériau. Les pièces obtenues sont en métaux ou alliages métalliques (fontes, aciers, alliages de cuivre, d’aluminium et de zinc. Moulage en carapace (Procédé Croning) : Le moulage en carapace est comme le moulage mécanique en sable et dont il a un aspect particulier. Le métal liquide est coulé dans un moule constitué de deux coquilles appelées carapaces ou masques. Moulage à la cire perdue : est un moulage de précision dont le but est de supprimer tout ou en partie l'usinage s'il y a lieu. La précision maximum pratiquement obtenue est de l'ordre de ± 0,07mm est couramment de 0,3 % en valeur relative. Moulage en coquille : c’est un procédé qui permet de couler par gravité le métal en fusion directement dans un moule métallique en fonte ou en acier appelé coquille. Moulage sous pression : Dans ce procédé, le métal liquide est injecté dans le moule de la machine à mouler sous pression (30 à 100 MPA). 2. Moulage en moule permanent Moulage en coquille par gravité : La pièce est obtenue à partir d’un moule métallique appelé coquille. L'introduction de l'alliage dans la coquille est assurée par la seule action de la pesanteur. Mécanisé et automatisé, il permet des coulées de pièces, successivement, avec le même moule jusqu’à son usure Moulage sous haute pression : Le métal liquide est injecté sous forte pression (peut aller jusqu'à 1200 bar) et à grande vitesse d'injection dans un moule (jusqu'à 50 m/s) fixé sur les plateaux de la machine. Il s’effectue avec des machines spécifiques à ouverture – fermeture horizontale où toutes les opérations sont automatisées Moulage sous basse pression : l’alliage en fusion est injecté dans l’empreinte sous une pression de 0,2 à 2 bars. Les différentes pressions, appliquées dans le four, font monter l’alliage dans le tube de liaison creuset-moule remplissant l’empreinte. Moulage en contre-pression : l’alliage en fusion est injecté sous basse pression dans l’empreinte où règne une contre-pression. La différence provoquée des pressions opposées permet le remplissage à la vitesse désirée. Page | 2 Moulage Fabrication mécanique Moulage par compression des poudres et frittage : Les poudres métalliques sont compressées dans un moule, puis frittées par chauffe du comprimé (la pièce) sous vide ou à atmosphère contrôlée, d’une température inférieure à celle de la fusion de l’élément principal. Poudres métalliques : Elles sont obtenues par atomisation avec un jet fluide (gaz, azote…) attaquant le métal qui éclate et se refroidit en gouttelettes formant des grains de poudre d’excellente compressibilité II. Le moulage en sable avec modèle en bois Définition Le matériau est coulé dans un moule en sable qui sera détruit après l'élaboration de chaque pièce. Ce dernier est fabriqué en une ou plusieurs parties : chacune d'elles dispose d'une empreinte donnant la forme de la pièce tracée par un modèle en bois enfoncé dans le sable. Lorsque la pièce a des formes intérieures (trous, évidement, etc), on insère dans (ou entre) les partie(s) du moule un noyau en sable qui y sera maintenu (dans le moule) puis détruit après démoulage de la pièce. Nous avons deux (02) types de moulage en sable : le manuel et l’automatique 1. Le moulage en sable manuel Le moulage en sable manuel est utilisé surtout pour la fabrication des pièces unitaires et des pièces de grandes dimensions, qui ne peuvent pas être réalisées dans des machines de moulage. • Modèle et noyau. • Châssis. • Sable de moulage. • Métal liquide. • Aiguille (pour la confection de trous d'air). • Truelle (pour rendre lisse la face de joint du moule). • Pilette et fouloir (pour le compactage du sable). • Spatule (pour rendre lisse les différentes surfaces du moule après démoulage. • Mandrin de coulée (pour la confection du trou de coulée). • Marbre (sur lequel s'effectue la préparation du moule) Page | 3 Moulage Fabrication mécanique La figure 1 représente le matériel nécessaire pour le moulage en sable manuel : Figure 1: matériel de moulage en sable manuel 1.1. Le modèle en bois Le modèle est une représentation sous forme d'une pièce ou ensemble de pièces de l'objet à fabriquer et permettant la confection de l'empreinte du moule en sable. Il est exécuté en bois ou en métal d'après le dessin de fabrication, c'est à dire, le matériau utilisé pour la confection du modèle dépend essentiellement du procédé de moulage (manuel ou mécanique). Le bois reste depuis longtemps la matière essentielle pour la confection des modèles. Pour chaque type de bois, on trouve des propriétés différentes. On utilise surtout des bois traités, sans fissures et secs (moins de 10 % d'humidité) pour prévenir leur déformation au cours du séchage. Il possède : Une bonne résistance contre les contraintes mécaniques ; Une bonne résistance contre les contraintes chimiques (humidité, liant du sable, gaz, etc.) ; Une bonne résistance contre les contraintes thermiques (échauffement du modèle dans les différents procédés de moulage) ; Une précision de la forme et des dimensions ; Bas prix de revient ; Amortit l’effet de retrait et des contraintes d’usinage. Sur les surfaces des modèles, sont appliqués des enduits destinés à améliorer leurs propriétés de surface. La couche mince d'enduit ne doit pas avoir une influence sur la forme et les dimensions du modèle. Page | 4 Moulage Fabrication mécanique Lors de la réalisation du modèle on tiendra compte de la dépouille : les formes du modèle doivent permettre son extraction du sable sans dégradation du moule. Dans ce but, on donne une certaine inclinaison aux parois du modèle, c'est la dépouille (pente de 3 à 10%). La dépouille est absolument nécessaire. En général, le modèle est souvent en plusieurs parties démontables pour faciliter le démoulage et permettre la sortie des parties en contre dépouille. Lorsqu'une partie du modèle fait saillie sur le modèle et a une direction autre que celle générale du moulage, il est bien évident que l'on ne peut démouler cette partie au même temps que le modèle sans arracher une portion du sable du moule. Pour éviter cet inconvénient on fait cette partie du moule démontable. Au moment du démoulage, le corps C (fig. 2) est démoulé dans la direction générale du démoulage D, alors que la partie démontable P, reste dans le moule, et elle est ensuite démoulée suivant la direction S dans la cavité du moule laissé par le corps C démoulé. Figure 2: figure montrant le démoulage d'une pièce complexe 2.2. Noyau et boite à noyau Les modèles en bois peuvent aussi avoir des contours intérieurs. Dans ce cas, on emploie des noyaux qui seront utilisés à cet effet. Cela s’impose lorsque le modèle présente des évidements qu’il serait difficile d’avoir par moulage direct. On confectionne donc un noyau en sable auto-siccatif1, dans un moule appelé boite à noyau. La boite en bois ou métallique (fig. 3), et se compose de deux parties assemblées par des groupes de repérage. Lorsque le sable est serré ce dernier, il prend la forme du moule. Le noyau est sorti de la boite sans détérioration, ensuite il est séché (cuit) à l'étuve pour lui donner une solidité lui permettant de résister à l'érosion du métal en fusion et aux efforts de compression qu'il subit lors du refroidissement de la pièce. 1 Mélange de silice + huile siccatif (huiles qui sèchent et transforme de l’état liquide à l’état solide) Page | 5 Moulage Fabrication mécanique Figure 3: noyau et boite à noyau L’incorporation de certaines résines synthétiques au sable du noyau permet soit : - Un moulage du noyau dans une boite métallique chauffée modérément et dans laquelle le sable est injecté. Le durcissement dure alors moins d'une minute. Un dispositif pneumatique porté par la machine assure l'ouverture et la fermeture de la boite. - Un moulage à la main et un durcissement à froid moins rapide, mais qui dispense de l'étuvage habituel (séchage thermique ou durcissement chimique). Pour la fabrication des pièces en petites série, on utilise les noyaux perdus2, qui sont confectionnés à partir du sable siliceux et liant. Ces noyaux sont détruits lors de l'extraction de la pièce coulée. Pour la fabrication de pièces en grande série, on utilise le plus souvent les noyaux en acier ou en fonte, afin d'éviter leur collage avec la pièce, ils sont peints avant la coulée avec un noir résistant à la chaleur. Lors de l'extraction de la pièce, ils ne sont pas détruits et peuvent être réutilisés. 2.3. Le sable de moulage Le sable de moulage doit être infusible (résister à la température de coulée du métal), résistant (résister à l'érosion du métal liquide) et poreux (ne peut s'opposer au passage des gaz produits au moment de la coulée), et se compose en général : De sable quartzeux (86 à 96 %) pratiquement infusible en contact avec le métal liquide. D'argile (bentonite) (3 à 10 %) qui lie les grains de silice entre eux et empêche le moule de se détériorer après enlèvement du modèle. Dans certains cas au lieu de l'argile, on utilise d'autres liants tels que huiles végétales, verre soluble, dextrine, résine, bitumes, lessive sulfurique etc. 2 Noyaux qu’on détruit après refroidissement de la coulée lors de l’extraction de la pièce Page | 6 Moulage Fabrication mécanique Le noir de fonderie, graphite pulvérisé ou noir végétal (2 à 6%) (charbon de bois pulvérisé) qui brûle en contact du métal en fusion et donne ainsi au moule la porosité et la perméabilité nécessaire à l'évacuation des gaz (eau, vapeur d'eau, oxyde de carbone) qui seraient emprisonnés dans l'empreinte. On incorpore de l'eau, des résines furanniques3 accompagnées d'un catalyseur dans la proportion globale de 1,5 %. Les résines provoquent le durcissement assez rapide du moule à la température ambiante. D’une façon générale, on distingue les sables : De contact qui adhèrent à la surface du modèle et se trouve en contact avec le métal en fusion ; De remplissage, (vieux sable), utilisé pour combler tout le volume du châssis ; Unique, utilisé dans les fonderies mécanisées où l’on a recours au sablage mécanique. On emploie le sable unique pour remplir tout le volume du châssis. Sa cohésion, sa perméabilité et réfractariat sont élevées. 2.4. Sable à noyaux La composition des sables de moulage et de noyaux est très diverse et dépend de la nature du métal, de l'épaisseur des parois de la pièce, de sa masse, de la forme etc. Les sables à noyaux doivent être plus compressibles, réfractaires et perméables que les sables de moulage car autour du noyau se trouve le métal liquide, c'est pourquoi pour le noyautage, on utilise des matériaux plus réfractaires la proportion en sable quartzeux est élevée). Donc l'élément de base d'un noyau est le sable siliceux avec addition des agglutinants et agglomérants. L'argile naturel représente un type d'agglutinant et peut devenir plastique en présence de l'eau, son rôle est de souder entre eux les grains de silice. L'agglomérant est destiné à donner une résistance après cuisson. Les différents types d’agglomérants utilisés en fonderie sont la dextrine, l’huile à lin, l'huile cuite, produit de pétrole distillé et la lessive sulfurique. 2.5. Le châssis C’est un cadre rigide fabriqué en fonte, en acier ou en aluminium parfois en bois, sans fond, destiné à contenir et à soutenir le sable constituant le moule. Un châssis complet comprend au moins deux parties : • • Partie supérieure ou châssis de dessus ; Partie inférieure ou châssis de dessous. 3 Résines spéciales qui, en fonderie, sont incorporées dans les sables de moulage pour en assurer la prise dans le moule, une excellente résistance Page | 7 Moulage Fabrication mécanique Châssis supérieur Châssis 2 Châssis inférieur Châssis 1 retourné Figure 4: Châssis On appelle motte le modèle dont on a enlevé le châssis, avant coulée pour l’utiliser de nouveau. 2.6. Les corps de refroidissement Les corps de refroidissement forment une certaine partie à la surface de la pièce coulée et sont destinés à absorber rapidement la chaleur du métal coulé. Ils sont introduits dans le moule aux endroits favorisants les retassures4. L'épaisseur du corps de refroidissement est d'environ 0,7 fois l'épaisseur de la paroi de la pièce. 2.7. Procédure de réalisation d’une pièce moulée La procédure générale de l’obtention d’une pièce par moulage en sable depuis la conception est décrite par le diagramme ci-dessous. 44 Défaut pouvant apparaitre lors du refroidissement d’une pièce sous l’effet du retrait Page | 8 Moulage Fabrication mécanique DESSIN (Cahier de charges) Méthode de fonderie (conception de l’outillage) Modelage (réalisation des outillages) Fonderie (Production des pièces) Etude de moulage et de procédé de réalisation Modèle Choix de l’alliage Boite a noyaux Moule Noyaux Fusion Remoulage des châssis et noyaux Coulée Alliage liquide Décochage Dessablage Ebarbage Contrôle et traitement thermique Usinage et finition Pièce brute Figure 5:diagramme illustrant le procédé d'obtention d'une pièce par moulage Page | 9 Moulage Fabrication mécanique 3. Opération d'exécution manuelle de moulage en sable Soit à exécuter le moule de la pièce représentée par son dessin de définition dont le modèle est représenté par la figure 6. Figure 6: pièce à exécuter (à gauche modèle en deux parties et à droite modèle assemblé) L'exécution manuelle d'un moule en sable comprend les opérations suivantes : 3.1. Confection de la partie inférieure du moule : - La partie II du modèle est placée sur un marbre sur lequel se trouve le châssis inférieur. - Le sable de moulage neuf est tamisé sur la face du joint, autour et au-dessus du modèle. - Remplir progressivement le châssis de sable vieux tout en serrant au fouloir et à la pilette. - Le châssis est retourné pour que la face de joint soit lissée à la truelle, ensuite elle est saupoudrée avec du sable blanc sec, exempt d'argile. Page | 10 Moulage Fabrication mécanique 3.2. Confection de la partie supérieure du moule : -Après avoir retourné le châssis inférieur on place le deuxième 1/2 modèle sur l’autre à l’aide des pions de centrage -On met alors le châssis supérieur en y plaçant le mandrin d’évent et de coulée. On remplit le châssis de sable comme pour le 1er châssis. 3.3. Démoulage du modèle et du mandrin : - Enlever le mandrin de coulée et d'évent. - Séparer les deux châssis pour que le sable blanc saupoudré sur la face des joints empêche d'adhérer l'un à l'autre. - Sortir le modèle après l'avoir ébranlé doucement en utilisant un tire fond qui facilitera la prise du modèle. - Exécuter et lisser à la spatule le bassin de coulée - Lisser légèrement l'empreinte et le saupoudrer de noir de fonderie qui donnera à la pièce des faces bien lisses Page | 11 Moulage Fabrication mécanique -On creuse le canal et les attaques de coulées à l’aide des spatules dans le châssis inférieur -On réalise les évents dans les parties les plus hautes du châssis supérieur 3.4. Remoulage : Il s'agit de la préparation du moule déjà exécuté en vue de la coulée du métal : - Pose du noyau, on donne au noyau un appui par sa partie ou ses parties hautes, car à défaut, lors de la coulée, il serait soulevé par la poussée du métal liquide (principe d'Archimède). Page | 12 Moulage Fabrication mécanique - Pose du châssis de dessus sur le châssis de dessous en vérifiant leur position relative et leur contact. Le moule est posé sur un lit de sable. - Placer sur le châssis supérieur des poids afin d'éviter son soulèvement lors de la coulée du métal qui forme une certaine pression. 3.5. Coulée du métal L’alliage liquide est introduit dans l’empreinte par un système d’alimentation constitué d’un jet de coulée avec son entonnoir. Une fois l’empreinte remplie, on laisse refroidir entre 5 et 15 minutes (suivant la taille de la pièce). Le métal liquide, destiné à remplir l'empreinte du moule, est obtenu après fusion dans le cubilot ou dans des fours de fusion, il est recueilli dans une poche de coulée, représentant un récipient en tôle d'acier garnie intérieurement d'un revêtement réfractaire préalablement chauffé. La poche de coulée est transportée et manœuvrée à la main ou mécaniquement, cela dépend de la capacité de cette dernière. Figure 7: Poche de coulée Page | 13 Moulage Fabrication mécanique Le moule est posé à proximité du four contenant l’alliage liquide. La température (environ 700°C) nécessite un équipement de protection : casque avec masque, tablier, guêtres et moufles. f. Figure 8: figure illustrant les consignes de sécurité lors de la coulée La coulée doit être faite rapidement en un seul geste il est nécessaire de prélever la bonne quantité à l’aide de la louche préalablement poteyée si elle est utilisée. Page | 14 Moulage Fabrication mécanique 3.6. Décochage On peut alors procéder au décochage qui consiste à extraire (séparer) la pièce du moule en le détruisant ; et seulement lorsque la température est assez basse, c'est à dire, lorsque la pièce est totalement solidifiée. Le système de coulée et, éventuellement la masselotte, sont séparés de la pièce à l'aide d'un marteau sans détérioration de cette dernière. Les châssis et le sable seront réutilisés. 3.7. Dessablage Il consiste à débarrasser la pièce coulée du sable qui peut y adhérer après décochage. On obtient alors la pièce ainsi que son système d’alimentation et de masselotage. 3.8. Ebarbage Il consiste à débarrasser la pièce coulée de tous les excédents de métal formés par les bavures, les jets de coulée, etc. 3.9. Parachèvement (traitement thermique, usinage, finition) Ces opérations sont très variées : • • • Sablage Grenaillage (Nettoyer la pièce coulée au moyen d'un jet de grenaille métallique (billes métalliques) projetée à grande vitesse par la force centrifuge d'une turbine) Traitements thermiques éventuels (trempe ; recuit) … Page | 15 Moulage Fabrication mécanique 4. Moulage en sable mécanique Le moulage en sable à la main ne se pratique que pour un nombre réduit de pièces ou pour des pièces volumineuses. De plus, le serrage du sable à la main prend du temps, il est fatiguant et peu régulier. Le moulage mécanique permet de remédier à ces inconvénients. En effet, le sable est serré mécaniquement par pression et/ou par secousses. L'empreinte de la pièce est donnée par un modèle métallique fixe sur un support dont l'ensemble est appelé plaque modèle. Figure 9: machine à mouler par pression III. Avantages de la fonderie en sable avec modèle en bois Le moulage en sable avec modèle en bois porte plusieurs avantages. En outre les avantages liés au modèle en bois cités plus haut, nous avons : • • • • • Possibilité de mouler les matériaux dont le point de fusion est élevé (acier, fonte…) Possibilité de mouler des pièces de grande taille (carters de machines) Procédé rentable pour de petites et moyennes séries Permet le moulage des matériaux très peu fluides donc permet le moulage des polymères Une bonne précision des surfaces obtenues (0,1 mm pour les métaux et 0,05 mm pour les polymères) IV. Défauts de fonderie en sable Un défaut de moulage est une irrégularité indésirable dans une pièce obtenue par moulage, et caractéristique du procédé d’obtention et du métal coulé. Certains défauts peuvent être réparés mais ils peuvent aussi mener au rebut de la pièce. Ce sont des défauts non souhaités tels que saillies, bavures, épaississements qui sont visibles à l'œil nu et se différencient suivant leur forme et leur cause de formation. Ils n'affectent généralement pas la qualité de la pièce, mais exigent des opérations supplémentaires d'usinage. Page | 16 Moulage Fabrication mécanique On peut distinguer cinq catégories de défauts, en se fondant sur leurs mécanismes de formation, à savoir : • • • • les défauts formés pendant le retrait et qui sont liés à la solidification ; les défauts dus aux gaz ; les défauts liés au matériau avec lequel est réalisé le moule ; les défauts formés pendant le remplissage du moule et les défauts d'élaboration. L’apparition d’un défaut peut toutefois résulter de la combinaison de plusieurs phénomènes. Un correctif apporté au procédé peut éviter la formation d’un défaut et peut aussi créer un défaut d’un autre type. 1. Défauts formés pendant le retrait de solidification Les retassures : Cavités ouvertes ou fermées à contours rugueux, localisées dans les dernières portions de métal solidifié. Elles sont dues aux contractions de volume subies par le métal liquide au cours de la solidification Les criques : Il s'agit d'une déchirure à chaud qui se produit au cours de la solidification en présence de contraintes mécaniques. Elle se développe généralement dans les parties chaudes Figure 10: criques Les tapures : Il s'agit d'une déchirure qui se produit au cours du refroidissement du solide, en présence de contraintes mécaniques. Elle se développe généralement dans les parties encore chaudes et est due à une contraction thermique Page | 17 Moulage Fabrication mécanique Figure 11: tapure 2. Défauts du aux gaz Les soufflures : Cavités à parois lisses crées et occupées par les gaz provenant de l'air entraîné pendant le remplissage et non évacué (mauvaise perméabilité du moule), de la réaction métal/ liquide/moule. Les soufflures apparaissent comme une piqure ou un cratère. Elles peuvent également rester piégées au sein du métal, affaiblissant alors dangereusement la pièce moulée. Pour limiter l’absorption de gaz par le métal en fusion, on peut traiter le métal avant la coulée, en le maintenant sous vide ou sous une atmosphère de gaz peu solubles comme l’argon. On limite aussi la solubilité des gaz en travaillant avec des surchauffes, en réduisant les turbulences au moment de la versée du métal dans le moule, en travaillant la forme des canaux d’alimentation et la vitesse de remplissage et en stockant le moule dans un endroit sec pour éviter les reprises en hydrogène. Les méthodes de détection des soufflures utilisées actuellement sont la radiographie, le contrôle par ultrasons et la magnétoscopie. Figure 12: soufflure 3. Défaut dû au matériau avec lequel est réalisé le moule Pénétration : quand le métal coulé est très fluide, il peut pénétrer dans les porosités du sable. La surface de la pièce est un mélange de métal et de sable. Page | 18 Moulage Fabrication mécanique 4. Défaut formé pendant le remplissage du moule Défaut de remplissage : La pièce se solidifie avant de remplir complètement l’empreinte ou présente un manque de matière dans les parties supérieures du moulage. Ceci peut être due à une température de coulée basse, une fluidité et coulabilité insuffisantes ou un tracé incorrect de la pièce (sections trop faibles). 5. Défaut d'élaboration Défaut de joint : Défaut de mise en position des deux demi moules l’un par rapport à l’autre Figure 13: défaut de joint 6. Défaut relatif au modèle en bois Spécialement pour le modèle en bois, nous pouvons avoir une déformation du modèle sous la contrainte de pression du sable de moulage, surtout pour les pièces de faible épaisseur. Ceci peut donc entrainer une déformation du modèle avant même la coulée. Il faudra donc connaitre pour la réalisation du moule quel quantité de sable et comment exercer les contraintes de pression pour ne pas déformer le modèle. Page | 19 Moulage Fabrication mécanique Conclusion La fonderie est l’une des techniques de fabrication de pièces les plus utilisées tant en mécanique que dans plusieurs autres domaines. Plusieurs procédés sont utilisés dans ce domaine conformément au besoin et à la finalité des pièces. Mais le moulage en sable est un procédé de base et qui peut d’adapter à presque toutes les situations. Le réaliser avec un modèle en bois rend la tâche beaucoup plus facile à cause de la grande usinabilité du bois. Le moulage en sable avec modèle en bois est donc un procédé non-seulement efficace mais aussi économique même si cela impose certaines limites. Références bibliographiques et webographies o Le moulage, Cours du Dr. A-CHAIRI o Fonderie en sable : du modèle à la pièce, Bruce ANGLADE – Hélène HORSIN MOLINARO – Francis VENTURA, Ecole Normale Supérieure Pris Saclay o Procédés de mis en forme, GARA Souhir o Procédés de moulage, Cours du Dr. AMEGNIKPO Dola, Ecole Nationale Supérieure d’Ingénieurs o fr.wikipédia.org o www.monemploi.com o www.researchgate.net o eduscol.education.fr o www.fichier-pdf.fr Page | 20
