Le processus de moulage en sable comporte plusieurs étapes. Du mélange des particules de sable à la finition du produit final, un grand soin et une grande attention aux détails sont inclus à chaque étape.
1. Créez le mélange de sable
Le sable utilisé dans le processus de moulage au sable vert est un mélange de particules de sable, d'argile, de farine de bois et d'eau. Les particules de sable sont généralement du sable de silice et l'argile est généralement de l'argile bentonite. La combinaison de ces ingrédients permet d'obtenir un mélange compactable qui peut être utilisé pour le moulage. Bien que le sable soit noir, ce mélange est connu sous le nom de sable vert car il contient de l'humidité. Les ingrédients sont traités dans un broyeur qui mélange le sable, l'argile et la farine de bois et fournit des forces qui intègrent le pétrissage et le cisaillement pour une consistance uniforme.
Les caractéristiques physiques du mélange de sable font partie des contrôles les plus importants qui doivent être maintenus dans le processus de coulée en sable. La taille des grains, la teneur en humidité et la compactibilité ne sont que quelques-unes des variables. Chez Boose Aluminium, notre laboratoire de qualité effectue de nombreux tests quotidiens pour maintenir les propriétés de notre sable dans des conditions optimales.
2. Créer le moule
L’un des points forts du moulage au sable est la création du moule en sable. Cette procédure complexe nécessite de tasser soigneusement le mélange de sable autour d'un motif de moule pour obtenir la forme souhaitée. Ce motif est ensuite retiré, laissant une cavité de moule qui conserve la forme du motif.
Plus précisément, il faut trois éléments pour produire un moule : un modèle, un flacon et du sable de moulage. Dans une fonderie, un modèle reproduit l'objet à couler, monté sur une planche. Les modèles utilisés dans la coulée au sable peuvent être en bois, en métal, en plastique ou en d'autres matériaux. Un flacon est une « boîte » avec uniquement des côtés, sans dessus ni dessous, et forme un cadre autour du modèle. Chaque flacon est divisé horizontalement et possède un cadre supérieur, appelé chape, et un cadre inférieur, ou traînée.
Le processus commence avec le côté face du flacon sur une surface plane. Un motif est placé sur la chape. La deuxième partie du flacon, ou traînée, est ensuite placée au-dessus du motif. Le motif est "pris en sandwich" entre la chape et la traînée. La traînée est remplie de sable de moulage et l'excédent de sable est éliminé.
Ensuite, l'ensemble du "sandwich" est tourné et la moitié supérieure, ou chape, est remplie de sable, tassée et l'excès de sable est retiré. Ensuite, le travailleur coupe une carotte ou une colonne à travers le sable dans la moitié du chape pour servir de porte d'entrée au métal pour entrer dans le système d'entrée. La moitié supérieure du moule est détachée et le motif est supprimé. La moitié supérieure du moule est placée au-dessus de la moitié inférieure, laissant une cavité ouverte entre les deux moitiés du moule pour que le métal liquide puisse s'écouler.
3. Versez le métal en fusion
Une fois le moule en sable préparé, l’étape suivante consiste à couler le métal en fusion. Ce métal liquide est soigneusement versé dans la cavité du moule à travers la carotte qui alimente le système d'injection. Le système d'injection délivre le métal en fusion vers le vide du moule créé par le motif. Au fur et à mesure que le métal en fusion refroidit, il se solidifie pour prendre la forme souhaitée, prenant ainsi les subtilités du motif du moule.
L’étape de coulée est essentielle pour obtenir une pièce moulée métallique avec une précision dimensionnelle précise et une bonne finition de surface. À mesure que le métal refroidit, le sable de moulage qui l'entoure aide à absorber la chaleur, facilitant ainsi un processus de refroidissement uniforme.
Tout comme la préparation du sable, la coulée du métal comporte plusieurs variables qui nécessitent une surveillance constante, notamment la température du métal et la vitesse à laquelle le métal est introduit dans le moule.
4. Retirez et terminez le produit
Une fois le métal coulé refroidi et solidifié, le moule en sable est brisé pour révéler la pièce moulée. Cette pièce en métal coulé subit une série de processus de nettoyage et de finition pour éliminer tout sable adhérent et obtenir la finition de surface requise. Diverses techniques peuvent être utilisées pour affiner la finition de surface, telles que le meulage, le ponçage ou le grenaillage.
