Coulée en sable : un procédé de coulée de métal ancien mais polyvalent
Moulage en sable, une méthode dont les racines remontent à 1000 avant JC, reste l'un des procédés de coulée de métaux les plus anciens et les plus polyvalents. Cette technique utilise des moules en sable réutilisables pour créer des pièces métalliques complexes de différentes formes et tailles à un coût relativement faible. Le processus implique du métal en fusion, un four, un moule en sable et un motif. Le métal est fondu dans le four, versé dans la cavité du moule en sable et façonné selon le motif.
Une fois le métal solidifié, la pièce moulée est extraite du moule. Il est remarquable que plus de 50 % de tous les produits de fonderie de métaux sont exclusivement fabriqués par moulage au sable.
Les fabricants de moulage au sable produisent une gamme diversifiée de pièces moulées, dont les tailles et les poids varient de quelques grammes à plusieurs tonnes. Divers matériaux et procédés, notamment le moulage au sable de résine et le moulage au sable vert, peuvent être utilisés. Les pièces plus petites comprennent les poulies, les bielles, les vilebrequins et les engrenages, tandis que les composants plus gros sont constitués de blocs moteurs, carters de transmission, culasses et collecteurs de moteur.
Le processus de moulage au sable :Le processus comprend six étapes principales :
1. Placement du motif : Créez un moule en plaçant un motif réutilisable ayant la même forme que le produit final dans le sable. Il est tenu compte du retrait thermique.
2. Incorporation du système de contrôle : Formez un moule en sable en plaçant le motif dans des blocs de sable.
3. Suppression du motif : Séparez le moule en copeaux (moitié supérieure) et faites glisser (moitié inférieure). Retirez le motif et rejoignez les moitiés en laissant une cavité correspondant au motif.
4. Coulée de métal en fusion : Remplissez la cavité du moule, les canaux et les chemins de colonne montante avec du métal en fusion.
5. Refroidissement des métaux : Laissez le métal en fusion refroidir.
6. Détachement du moule et retrait du moulage : Secouez le bloc de sable pour libérer le métal solidifié. Récupérez et réutilisez la majeure partie du sable. Séparez les portes, les canaux et les colonnes montantes de la pièce moulée pour d'autres processus post-coulée comme l'usinage et le meulage.
Pourquoi le moulage au sable est populaire:Plus de 60 % de toutes les pièces moulées en métal sont produites par moulage au sable en raison de sa polyvalence. Cette méthode s’adapte facilement à différentes tailles, formes et conceptions. Il offre une flexibilité dans le choix des matériaux, prenant en charge l'utilisation de la plupart des métaux et alliages. Associée à un outillage rentable et à une opération de moulage simple, le moulage au sable est une méthode privilégiée pour produire une large gamme de pièces moulées en métal, malgré sa sensibilité à la porosité et à d'autres défauts.
Capacités du processus de moulage au sable :
| Résolution | Faisable | |
|---|---|---|
| Matériaux | Fonte, acier au carbone, acier allié, acier inoxydable, nickel, magnésium, cuivre, aluminium, zinc, titane, plomb, étain | |
| Quantité | 1-1000 | 1-1000000 |
| Tolérance | ± 0.03 pouces | ± 0.015 pouces |
| Finition de surface | 200-700 µpouces | 100-2000 µpouces |
| Max. Épaisseur du mur | 0.120-6 dans | 0.08-45 dans |
| Taille de la pièce moulée | Quelques onces-500 tonnes | Quelques onces-500 tonnes |
| Formes | Paroi mince : complexe, Solide : cylindrique, cubique, complexe, Paroi plate : cylindrique, Paroi mince : cubique |
Avantages et inconvénients du moulage au sable :
| Avantages: | Inconvénients |
| De grandes pièces peuvent être produites. | Faible résistance du matériau. |
| Faibles coûts d’outillage et d’équipement. | Généralement, un seul moule par boîte. |
| Large choix de métaux. | Coûts de traitement élevés. |
| délais de livraison courts. | Faible précision dimensionnelle. |
| Capacité à mouler des formes complexes. | Génération élevée de déchets. |
| Recyclabilité de la ferraille. | Mauvaise finition de surface. |
| Sujet au retrait, à la porosité et aux erreurs de coulée. | |
| Nécessite souvent des opérations d’usinage secondaires. |
Le moulage au sable ne consiste pas seulement à couler du métal en fusion. Il faut des années d’expérience pour maîtriser le processus.
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