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Moulage en sable

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Moulages de valve

Le moulage au sable est utilisé pour produire une grande variété de composants métalliques aux géométries complexes. Ces pièces peuvent varier considérablement en taille et en poids, allant de quelques onces à plusieurs tonnes. Certaines petites pièces moulées au sable comprennent des composants tels que des engrenages, des poulies, des vilebrequins, des bielles et des hélices. Les applications plus importantes incluent les boîtiers pour les gros équipements et les bases de machines lourdes. Le moulage au sable est également courant dans la production de composants automobiles, tels que des blocs moteurs, des collecteurs de moteurs, des culasses et des carters de transmission.


Le moulage au sable, le processus de coulée le plus utilisé, utilise des moules en sable extensibles pour former des pièces métalliques complexes qui peuvent être faites de presque n'importe quel alliage. Étant donné que le moule en sable doit être détruit pour retirer la pièce, appelée coulée, le moulage au sable a généralement un faible taux de production. Le processus de moulage au sable implique l'utilisation d'un four, d'un métal, d'un motif et d'un moule en sable. Le métal est fondu dans le four, puis mis à la louche et versé dans la cavité du moule en sable, qui est formée par le motif. Le moule en sable se sépare le long d'une ligne de séparation et la pièce moulée solidifiée peut être retirée. Les étapes de ce processus sont décrites plus en détail dans la section suivante. Dans le moulage au sable, l'équipement principal est le moule, qui contient plusieurs composants. Le moule est divisé en deux moitiés - la face (moitié supérieure) et la traînée (moitié inférieure), qui se rejoignent le long d'une ligne de séparation. Les deux moitiés de moule sont contenues dans une boîte, appelée flacon, elle-même divisée le long de cette ligne de séparation. La cavité du moule est formée en tassant du sable autour du motif dans chaque moitié du ballon. Le sable peut être emballé à la main, mais les machines qui utilisent la pression ou l'impact assurent un emballage uniforme du sable et nécessitent beaucoup moins de temps, augmentant ainsi la cadence de production. Une fois le sable tassé et le motif retiré, il restera une cavité qui forme la forme externe de la pièce moulée. Certaines surfaces internes de la pièce moulée peuvent être formées par des noyaux.


Le moulage au sable peut utiliser presque tous les alliages. Un avantage du moulage au sable est la possibilité de couler des matériaux à des températures de fusion élevées, notamment l'acier, le nickel et le titane. Les quatre matériaux les plus couramment utilisés dans le moulage au sable sont indiqués ci-dessous, ainsi que leurs températures de fusion.

Matériaux Température de fusion
Alliages d'aluminium 660 ° C (1220 ° F)
Alliages de laiton 1980 ° F (1082 ° C)
Fonte 1990-2300 ° F (1088-1260 ° C)
Acier moulé 2500 ° F (1371 ° C)

Le coût du matériau pour le moulage au sable comprend le coût du métal, la fusion du métal, le sable de moule et le sable de noyau. Le coût du métal est déterminé par le poids de la pièce, calculé à partir du volume de la pièce et de la densité du matériau, ainsi que du prix unitaire du matériau. Le coût de fusion sera également plus élevé pour un poids de pièce plus important et est influencé par le matériau, car certains matériaux sont plus coûteux à fondre. Cependant, le coût de fusion est généralement insignifiant par rapport au coût du métal. La quantité de sable de moulage utilisée, et donc le coût, est également proportionnelle au poids de la pièce. Enfin, le coût du sable de noyau est déterminé par la quantité et la taille des noyaux utilisés pour couler la pièce.

Avantages du processus de moulage au sable
Peut produire de très grandes pièces
Peut former des formes complexes
De nombreuses options matérielles
Faible coût d'outillage et d'équipement
La ferraille peut être recyclée
Délai de livraison court possible

Applications:
Pièces de machines de construction, pièces d'échafaudage, blocs moteurs et collecteurs, bases de machines, engrenages, poulies, pièces agricoles, pièces marines, pièces médicales, quincaillerie, pièces automobiles, etc.
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