Le procédé de moulage à modèle perdu fut l’un des
premiers procédés utilisés dans la production de pièces coulées métalliques. Le
procédé est connu sous le nom de « procédé de cire perdue », « moulage
à la cire perdue » et « moulage à modèle perdu ». Ce dernier nom
est généralement accepté afin de distinguer le procédé industriel actuel des
applications dans les domaines de l’art, de la médecine et de la bijouterie.
Dans le moulage à modèle perdu, les motifs sont fabriqués
dans des emporte-pièces par moulage à injection. La plupart des motifs sont
faits en cire ; cependant, certains d’entre eux sont faits en plastique ou
en polystyrène. Comme les frais d’outillage de chaque motif de cire sont
élevés, le moulage à modèle perdu est généralement utilisé lorsque de grands
volumes sont nécessaires. Lorsque des noyaux sont nécessaires, ils sont faits
de cire soluble ou de matériaux en céramique.
La coque en céramique est construite autour du
masselottage en trempant plusieurs fois l’« arbre » dans un fin émail
liquide réfractaire. Suite au trempage, un agrégat réfractaire, tel que la
silice, le zircon ou le silicate d’aluminium, est pulvérisé sur le fini coulis humide.
A la suite de chaque trempage et poudrage, on laisse l’assemblage sécher
complètement avant d’appliquer la couche suivante. Ainsi, la coque est
construite autour de l’assemblage. L’épaisseur nécessaire de la coque dépend de
la taille des produits moulés et de la température du métal devant être coulé. Une
fois la coque en céramique terminée, l’assemblage entier est placé dans un four
en autoclave afin de fusionner et de retirer la majeure partie de la cire.
Parmi les avantages du moulage à modèle perdu, on compte
d’excellents finis de surfaces, des tolérances à des dimensions très petites, des
exigences relatives à l’usinage réduites ou éliminées, et la possibilité de
mouler du titane et autres superalliages.
Le prototypage rapide (Rapid Prototyping, RP) est plus
généralement utilisé avec le moulage à modèle perdu afin de produire une pièce
de moulage pour tester pour sa forme, l’ajustage et la fonction, ainsi que pour
déterminer les propriétés finales approximatives des pièces du moulage. Les
modèles RP pour le moulage à modèle perdu sont créées en convertissant un
modèle CAD en 3D en un fichier .STL. Le fichier est ensuite imprimé en trois
dimensions en utilisant soit du photopolymère, du thermo polymère, du polystyrène ou
autres matériaux selon la méthode RP. Les modèles prototypes peuvent alors être
attachés à un système d’attaque et traités par un moulage à modèle perdu de
base afin de produire des pièces de prototype de moulage.