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Moulage en sable

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Moulage au sable d'aluminium

Le moulage au sable est utilisé pour produire une grande variété de composants métalliques avec des géométries complexes. Ces pièces peuvent varier considérablement en taille et en poids, allant de quelques onces à plusieurs tonnes. Certaines pièces plus petites en fonte de 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 les blocs moteurs, les collecteurs de moteur, les culasses et les carters de transmission.


Le moulage au sable, le procédé de moulage le plus largement utilisé, utilise des moules en sable consommables pour former des pièces métalliques complexes qui peuvent être constituées de presque n'importe quel alliage. Étant donné que le moule en sable doit être détruit pour retirer la pièce, appelée moulage, le moulage en sable a généralement un faible taux de production. Le processus de coulée en sable implique l'utilisation d'un four, d'un métal, d'un modèle et d'un moule en sable. Le métal est fondu dans le four, puis versé à la louche et versé dans la cavité du moule en sable, qui est formé par le motif. Le moule en sable se sépare le long d'une ligne de séparation et le moulage solidifié peut être retiré. Les étapes de ce processus sont décrites plus en détail dans la section suivante. Dans le moulage au sable, la pièce d'équipement principale est le moule, qui contient plusieurs composants. Le moule est divisé en deux moitiés - la chape (moitié supérieure) et la traînée (moitié inférieure), qui se rejoignent le long d'une ligne de séparation. Les deux moitiés du moule sont contenues à l'intérieur d'une boîte, appelée flacon, qui est 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 flacon. 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 le taux de production. Une fois le sable tassé et le motif retiré, une cavité restera qui formera 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 de la coulée en sable est la capacité de couler des matériaux avec des températures de fusion élevées, y compris 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 1220 °F (660 °C)
Alliages de laiton 1980 °F (1082 °C)
Fonte 1990-2300 °F (1088-1260 °C)
Acier moulé 2500 °F (1371 °C)

Le coût des matériaux pour le moulage au sable comprend le coût du métal, la fusion du métal, le sable de moulage 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 important 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 de matériaux
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, matériel, pièces automobiles, ect.
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