B) LA FONDERIE
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1. est utilis pour la r alisation de pi ces volumineuses de forme rectiligne circulaire curviligne etc Le mod le habituel est remplac par un ensemble de planches qui permettent au mouleur d engendrer les surfaces du moule Economiquement ce proc d n est applicable que pour un nombre de pi ces limit r alisation du moule trop longue Troussage rectiligne Troussage circulaire Section de la pi ce A Moule complet Planche secondore re Road pre 0 Axe du trousseau 4 _ Mise en piace du noyau et fermeture B5 MOULAGE MECANIQUE EN SABLE Il importe en moulage s rie que les moules soient R alis s le plus rapidement possible gt Prix Rigoureusement semblables gt Exactitude tol rances On utilise cet effet des machines mouler et des plaques mod les B5 1 Machines mouler Elles permettent d assurer un serrage identique du sable d un moule l autre et un d moulage ais Le proc d de serrage variable selon les machines peut tre effectu Par pression gt Appliqu aux moulage de faible hauteur Par secousses gt inconv nient de serrage pratiquement nul la partie sup rieure du moule Par vibrations et secousses gt Serrage efficace Par projection gt Serrage r gulier dans toutes les zones B5 2 Les plaques mod les Confectionn es en bois pl tre m tal plastique selon l importance de la s rie elles permettent non s2. correspond un demi moule qui sera polym ris puis coll sous presse deux deux Caract ristiques Utilisation de tous alliages bon aspect des pi ces moul es Cadences de fabrications de 50 60 carapaces heure Tol rances 0 2mm parfois inf rieures selon alliage joint etc Amortissement outillage gt moyenne grande s rie Fabrication d une carapace D but du cycle Chauffage plaque mod le Formation de la carapace _ Retourner plaque mod le Retourner ensemble bac plaque Polym risation Collage sous presse apr s d moulage
3. fer mati res organiques etc Le fait de jouer sur ces pourcentage permet de faire varier les qualit s demand es au sable B3 2 Mode d emploi des sables Pas de s chage du sable Z ja Risque de trempe Proc d Moulage vert i Pi ce pr cises Ta avant la coul e superficielle conomique Pa Consiste en un s chage PEE Risque de trempe Duret du moule Moulage vert grill jeji Pr cision acceptable Un j superficiel de l empreinte att nu e augment e Pas de risque de Prix de revient trempe lev Empreinte superficielle tr s r sistante Moulage en sable Le moule est pass au Pi ces moins tuv four avant utilisation pr cises B3 3 Sable noyaux Obtenue partir de sable blanc auquel on incorpore un agglom rant huile de lin collargine m lasse etc ils sont s ch ou tuv s apr s mise en forme Il doivent r sister aux efforts et manutention tout en tant facilement d bourrables Ils doivent avoir une compressibilit suffisante permettant au retrait du m tal de se manifester normalement sans pour cela trop r sister sous peine de provoquer des tensions voire des criques dans la pi ce B4 MOULAGE EN SABLE B4 1 Gamme g n rale Pi ce r aliser avec mod le tel que pi ce Mise en place du mod le Remplissage du ch ssis de dessous Cri 1 pp T A ORATE RSSSSSSSSS Retournement du ch ssis Saupoudrage du joint Mise en pla
4. r fractaires zircons etc additionn s d ther de silicium en solution alcoolique qui en pr sence d un acide lib re de la silice pure collo dale jouant le r le de liant Le sable ainsi pr par est liquide coul e sur les mod les il fait prise et se solidifie en conservant quelques instants une certaine lasticit qui facilite l extraction des mod les Avant coul e moule et noyaux sont chauff s afin de leur donner la coh sion maximale Ce proc d est utilis pour le moulage des aciers sp ciaux et des pi ces de pr cision B6 2 Moulage au CO Le sable utilis pour la confection des noyaux et des moules est base de silicate de soude Soumis un courant de gaz carbonique il durcit presque instantan ment par r action chimique Les moules et les noyaux sont tr s r sistants et ce proc d se pr te bien au moulage de tr s grosses pi ces B6 3 Moulage en moule plein Exemple de moulage en moule plein zs x Le mod le se On utilise des mod les en mousse gaz ifie p Coul e du m tal liquide plastique polystyr ne expans 92 r m Event carbonne 8 d hydrog ne On laisse le re baii o coul e gt bo mod le dans le moule celui ci se RY gaz ifiant au contact de l alliage en fusion Proc d co teux un mod le par moule on l utilise pour le moulage de pi ces unitaires moyenne s rie et pour les pi ces de grandi dimensions b tis etc 6 4 M
5. B LA FONDERIE B1 GENERALITES Le moulage consiste r aliser des pi ces par coul e et solidification d un mat riau dans une empreinte appel e moule Cette technique est souvent la plus conomique pour l obtention de produits finis ou semi fini et pour des pi ces de formes complexes des s ries de pi ces identiques ou pour des pi ces massives B1 1 Le moule C est l ensemble des l ments appropri s d limitant l empreinte et recevant le m tal liquide qui apr s solidification donnera la pi ce On distingue L empreinte L empreinte Mat riaux Quantit s Moule utilisation Obtenue l aide d un mod le E Alliages bas point Sable agglom rant Tous les mat riaux i unique pour les moules en sable de fusion E Fa onn e directement dans la Pi ces unitaires PRIE Moules permanents m talliques as S rie importante masse grande s rie B1 2 Caract ristiques des alliages de fonderie La gamme des mat riaux moulables est tr s tendue les principaux alliages utilis s sont les fontes les aciers les alliages de cuivre aluminium zinc magn sium plomb etc B2 LEMODELAGE Le mod le est l appareil utilis pour la r alisation conomique de l empreinte dans le moule Les principaux facteurs influant sur sa conception sont le nombre de pi ce fabriquer la pr cision demand e les dimensions et formes des pi ces la m thode de moulage et de noyautage choisie B2 1 Con
6. ce du ch ssis de dessus du mandrin de coul e des vents etc Remplissage du dessus Ouverture du moule Extraction du mod le R alisation du canal et de la poche de coul e w gt ko R remmoulage puis coul e du m tal liquide D cochage Ebarbage sablage Contr le Traitement thermique ventuel B4 2 Moulage avec noyaux E ALT Enpo vz ER Pratiqu lorsque les formes de la pi ce s opposent un moulage avec mod le tel que pi ce videments parties en contre LS d pouille Les noyaux sont confectionn s part et mis en place dans le moule avant le remoulage B4 2 Moulage avec chape Les formes de certaines pi ces pr sentant plusieurs sections minima n cessitent pour leur moulage l emploi d un ch ssis suppl mentaire appel chape Les mod les utilis s doivent tre obligatoirement d montables suivant la section minimum B4 3 Moulage avec chape Ce proc d est utilis pour certains cas particuliers de pi ces pr sentant des partie en contre d pouille bossage etc Ex pi ce avec oreilles emballage du dessous Retourner le ch ssis et pratiquer une cavit descendant jusqu l oreille qui s oppose au d moulage Saupoudrer de talc avant de reboucher avec du nouveau sable D moulage du mod le et de la pi ce battue Cette derni re sera replac e dans sa cavit lors du remmoulage B4 4 Moulage au trousseau Ce proc d
7. ception des mod les Lors de leur r alisation il convient de tenir compte d un certain nombre de facteurs B2 1 1 Le retrait C est un ph nom ne physique de contraction du m tal ou alliage lors de sa solidification recristallisation i Le m tal est M tal Le m tal HE i s solide il se liquide dans commence F Le m tal est i j d colle de l empreinte se solidifier solidifi k j l empreinte Son existence oblige le modeleur pr voir sur le mod le des dimensions sup rieures celles de la pi ce d environ 1 2 24 pour les aciers 1 1 5 pour les fontes 1 2 1 6 pour les alliages d aluminium et cuivreux B2 1 2 Les sur paisseurs d usinages R serves de mati re n cessaires l usinage elles sont fonction du nombre de passes effectu es et des copeaux minima bauche semi finition finition B2 1 3 La d pouille Inclinaison des parois verticales du mod le ou boite noyaux par rapport au sens de d moulage elle permet de faciliter l extraction du mod le en moulage sable ou de la pi ce en moulage coquille Le sens du d moulage est d fini par le plan de joint B2 1 4 les cong s Arrondis de rayon variable qui permet d viter les tensions internes et de faciliter le d moulage B2 1 les port es de noyau Parties rapport es au positif sur les mod les avec noyau pour maintenir soutenir et positionner ces derniers B2 2 Les noyaux Partie
8. eulement d obtenir les formes de la pi ce mais galement la surface du joint plan de joint et les l ments de coul e canal vents masselottes On distingue Les plaques mod les simple face Une seule face de la plaque est utilis e Z Pi ces dont le joint est en bordure Va peecis r 4 mn Pi ces sym triques f Les plaques mod les double face Les deux cot s de la plaque porte mod le sont utilis s R alisation d un moule complet chaque serrage Les plaques mod les r versibles Une seule face de la plaque mod le est utilis e R alisation d un demi moule chaque serrage Obtention de deux pi ces minimum chaque coul e B5 3 Les possibilit s du moulage m canique en sable Il permet la r alisation de toute pi ce quelle que soit sa forme mais il est limit par la capacit des machines 4 m Les cadences de moulage sont tr s lev es 100 200 moules par heure selon dimensions des pi ces 400 moules par heure avec plaque mod le double face Serrage chassis inf rieur Retournement Noyautage Remoulage noyau Serrage chassis sup rieur Fermeture du moule laboration du m tal liquide Coul e Tunnel de refroidissement 10 D chargement puis d cochage 11 Retour chassis I O1 amp ND HA B6 MOULAGE EN SABLE PROCEDES PARTICULIERS B6 1 Proc d SHAW On utilise des sables fins tr s
9. oulage la cire perdue Sable Mod le r T en polystyr ne expans TS dd Ce proc d repose sur l utilisation de moules sans joint dont les empreintes sont obtenues par fusion 90 100 des mod les en cire Une application plus r cente du proc d consiste en l obtention de moules sp ciaux par trempages successifs des mod les dans un bain de mati re r fractaire dont l paisseur atteindra 7 10mm Ceux ci sont ensuite plac s dans un four port progressivement 950 pour cuisson Caract ristiques Possibilit de coul e de tous alliages Poids des pi ces Quelques grammes 30Kg fusion l air Quelques grammes 20Kg fusion sous vide Tol rances 0 1mm en qualit courante 0 03mm en qualit pr cise Etat de surface Ra 2 3 5u Fabrication d un moule a7 Fabrication d une carapace 1 Reproduction des cires 2 Montage des cires en grappes 3 Enrobage des grappes A A 4 Evacuation de la cire Li NES LY 5 Coul e du m tal FRERE WE 4 Da gt E amp 3 A ISi N 1 AA f mt ly N l e Wa Ji ma D cn n 6 S paration des pi ces et contr le B6 5 Moulage en carapace Croning ou Shell moulding On utilise pour ce proc d un sable sp cial base de r sines thermodurcissables qui mis au contact d une plaque mod le chauff e une temp rature d environ 200 c durcit sur une couche de quelque millim tres gt Carapace A chaque carapace
10. s de moule ex cut es s par ment les noyaux permettent le plus souvent de m nager des videments dans les pi ces parfois de faciliter le d moulage Il comportent toujours deux zones l une qui sera en contact avec le m tal liquide et donnera la forme la pi ce L autre en contact avec le sable du moule sert son positionnement port e B2 3 les masselottes Ce sont des r serves de m tal liquide m nag es dans les moules destin es c der du m tal la pi ce pendant sa solidification Elles permettent en outre de localiser les d fauts internes l ext rieur des pi ces les impuret s remontant en surface Ce processus se pratique en moulage sable et en coquille B3 LES SABLES DE FONDERIE Les sables utilis s en fonderie doivent r pondre un certain nombre d imp ratifs Reproduire fid lement la pi ce mod le Avoir une surface aussi fine que possible Ne pas ce d sagr ger lors de l extraction du mod le R sister la temp rature de coul lev du m tal R sister l rosion par le m tal liquide lors de la coul e Ne pas s opposer au passage des gaz produits pendant la coul e R sister suffisamment au efforts de retrait dum tal Permettre un d cochage ais B3 1 Composition des sables de fonderie Elle est g n ralement de 70 80 de silice gt support 5 15 d argile gt agolutinant 7 10 d eau 3 5 d impuret s oxyde de
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