Processus moule sable

À la base, le moulage en sable est un processus où le moule est fabriqué en modelant un matériau réfractaire afin de former une cavité de la forme désirée de sorte que le métal en fusion puisse être coulé dans la cavité. La cavité du moule doit conserver sa forme jusqu’à ce que le métal soit solidifié et que le produit moulé soit retiré. Ceci peut paraître simple, mais selon le choix du métal, le moule doit avoir certaines caractéristiques. En tant que fabriquant de moulage en sable, Monmet possède le savoir et l’expérience pour produire des moules efficaces.

CoulÉe À vert

La méthode la plus communément utilisée dans la fabrication de moulage en sable est la coulée à vert. Dans ce processus, le sable réfractaire granulaire est enduit avec un mélange d’argile de bentonite, d’eau et, dans certains cas, d’autres additifs. Les additifs aident à durcir et à tenir la forme du moule à supporter les pressions du métal en fusion.

Pour de nombreuses applications métalliques, les processus de coulée à vert sont les plus rentables de toutes les opérations de formation métalliques/ de métaux. Ces processus se prêtent facilement aux systèmes automatisés pour les grands volumes de travail ainsi que pour les petites séries et le travail de prototype. En cas de moulage par serrage à projection, le moulage par secousses ou par pression peuvent être utilisés pour former le moule, les motifs en bois ou en plastique. Les méthodes de moulage et de coulage en sable de haute densité et à haute pression nécessitent presque toujours un équipement pour modèles métalliques. Le coulage haute densité et à haute pression produit normalement un moule bien pressé qui produit de meilleures qualités de surface, les dimensions et les tolérances du produit coulé. Les propriétés du coulage à vert sont ajustables dans un large spectre, ce qui permet d’utiliser ce processus avec tous les types d’équipements de coulée à vert de pour une majorité d’alliages coulés. En tant que fabricant de produits moulés en sable, Monmet offre des services de coulée à vert qui produisent de meilleurs moules.

systÈmes de moulage liÉs chimiquement

Cette catégorie de processus de moulage en sable est largement utilisée dans l’ensemble de l’industrie de fonderie des métaux en raison des avantages économiques et de la productivité améliorée offerts par chacun. Chaque processus utilise un liant et catalyseur chimique unique afin de traiter thermiquement et de durcir le moule et/ou le noyau. Certains processus exigent que les fabricants de produits moulés en sable ajoutent de la chaleur pendant le processus afin de faciliter le mécanisme de traitement thermique, bien que d’autres ne l’exigent pas.

Systèmes de boîte froide ou de gaz catalysé—Les systèmes de moulage en boîte froide utilisent une famille de liants où le catalyseur n’est pas ajouté au mélange de sable. Les catalyseurs sous formes de gaz ou de vapeur sont ajoutés au composant de sable ou de résine afin que le mélange ne soit pas traité thermiquement avant d’être mis en contact avec un agent catalyseur. Le mélange sable-résine est soufflé dans une boîte froide afin de compresser le sable, et une vapeur et un gaz catalyseur sont infiltrés dans le mélange sableux, où le catalyseur réagit avec le composant de résine afin de durcir le mélange sableux quasi-instantanément. Tout mélange de moulage en sable entré en contact avec le catalyseur peut encore être traité thermiquement, alors de nombreux petits noyaux peuvent être fabriqués à partir d’un grand bloc de sable mélangé.

Il existe divers processus de boîtes froides, dont la vapeur d’uréthane phénolique et d’amine, le furanne/SO2, l’acrylique/SO2 et le silicate de sodium /CO2. En général, les processus de boîtes froides offrent une bonne précision dimensionnelle parce que les noyaux sont cuits sans recours à la chaleur, d’excellentes finitions de surface des pièces coulées, des cycles de production courts optimisés pour les moments de fortes production, et une excellente durée de vie du moule et du noyau. 

Les systèmes de durcissements à froid ou auto-siccatifs—Afin d’améliorer la productivité et d’éliminer le besoin de chauffer ou de gazer afin de traiter thermiquement les liants du moule et du noyau, une série de systèmes de résine connus sous le nom de « systèmes de durcissement à froid » et « système auto-siccatifs » ont été mis au point par les fabricants de produits moulés en sable. 

Dans ces systèmes de moulage en sable, le sable est mélangé avec un ou deux composants en résine liquide et un composant catalyseur liquide. Dès que la/les résine(s) se mélangent, une réaction chimique débute qui durcit le liant. Le temps de durcissement peut être prolongé or écourté selon la quantité de catalyseur utilisée et la température du sable réfractaire.

Le mélange de sable est placé contre le dessin ou à l’intérieur de la boîte à noyau. Bien que les mélanges de sable aient une bonne aptitude au moulage, une forme de compaction (généralement la vibration) est utilisée afin d’offrir une densification du sable dans le noyau/le moule. Après un certain temps, le noyau/le moule a suffisamment durci pour permettre le dévêtissage de la boîte à noyau ou du motif sans distorsion. Les noyaux/moules sont ensuite laissés pour finir de durcir complètement. Après le durcissement, ils peuvent accepter une nettoyage réfractaire ou la pose d’une couche qui offre une meilleure surface de finition sur le produit moulé et protégé le sable du moule de la chaleur et de l’action érosive du métal en fusion au moment de son entrée dans la cavité.

Dans le procédé de durcissement à froid, les motifs en bois et, dans certains cas, en plastique et les boîtes à noyau peuvent être utilisées. En raison de la rigidité du moule, une bonne tolérance dimensionnelle du moulage en sable est facile à atteindre, les finitions du moulage sont bonnes, la plupart des systèmes permettent un décochage (séparation du moulage de son moule après solidification complète) simple, et les noyaux et moules peuvent être conservés indéfiniment.

Le prototypage rapide (Rapid Prototyping, RP) est le terme général qui englobe de nombreuses méthodes utilisées dans la fabrication d’objets à partir de données de CAO. Il existe un certain nombre de procédés de RP, et de nouvelles mises au point sont faites en permanence. Le RP est le plus communément utilisé dans les moulages en sable afin de produire une véritable pièce de moulage qui pourra être testée en termes de forme, de dimensions et de fonctions ainsi que pour déterminer les propriétés définitives approximatives des pièces moulées. Dans le cas du moulage en sable, les pièces fabriquées via RP peuvent être utilisées comme motifs pour fabriquer un moule en sable. Les procédés de RP qui utilisent des matériaux similaires au bois sont communs. Les moules pour moulages en sable sont crées très rapidement et sont ensuite attachés au marbre par le fabricant de moulages en sable avant que le sable ne s’accumule autour pour créer la moitié d’une cavité du moule.

Afin de gagner encore plus de temps, les procédés de RP peuvent être utilisés pour fabriquer directement des moules et des noyaux. Ces procédés de moulage en sable construisent les noyaux et les moules couche par couche en fusionnant soit du sable lié par un polymère, soit un jet d’encre de forte portée pour lier le sable. Les moules et les noyaux peuvent également être crées en formant un bloc de sable et en créant la cavité. Pour plus de renseignements sur nos procédés de moulage en sable, veuillez nous contacter.