Qu'est-ce que le motif ? ses types, ses avantages et sa palette de couleurs

Le poste Mécanique vous souhaite la bienvenue ! Aujourd'hui, nous allons parler du motif, des matériaux utilisés pour la fabrication, de ses avantages, de ses limites et de ses types.

Qu'est-ce qu'un motif dans le casting ?

Les modèles sont utilisés pour fabriquer des moules pour la coulée dans lesquels le métal en fusion serait versé. Les modèles sont la copie du produit qui est destiné à être coulé. Cependant, il ne s'agit pas d'une réplique exacte du casting souhaité. Il existe certaines différences essentielles.

Il est légèrement plus grand que le moulage souhaité, en raison de diverses tolérances telles que la tolérance de retrait, la tolérance d'usinage, etc. et il peut avoir plusieurs saillies ou bossages appelés impressions à froid. Il peut également avoir des extensions pour produire des glissières et des portes pendant le processus de moulage.

Caractéristiques souhaitées du motif

• Fixez la forme et la taille souhaitées du moulage.
• Pas cher et facilement réparable.
• Conception simple pour une fabrication facile.
• Léger et pratique à manipuler.
• Avoir une résistance élevée et une longue durée de vie afin de fabriquer autant de moules que nécessaire.
• Conserver ses dimensions et sa rigidité pendant la durée de vie définie.
• Sa surface doit être lisse et résistante à l'usure.
• Capable de résister à une manipulation brutale.

Les matériaux couramment utilisés dans la fabrication de modèles sont le bois, le métal et le plastique. Chaque matériau a ses avantages, ses limites et son domaine d'application. De plus, la précision, la résistance et la durée de vie requises d'un modèle dépendent de la quantité de pièces moulées à produire. Sur la base des facteurs ci-dessus, nous pouvons choisir le matériau du motif comme suit :

• Pour la production à court terme, le bois est le matériau approprié.
• Pour la production à grande échelle et de masse, le métal est plus durable que le bois, bien qu'il soit plus coûteux, mais peut cependant survivre à long terme.
• Pour la production par lots, les plastiques, par exemple l'époxy, les résines, ainsi que le gypse et le ciment, sont préférés.

Motif en bois

Le bois utilisé pour la fabrication de modèles doit être correctement séché et assaisonné. Il ne doit pas contenir plus de 10% d'humidité pour éviter l'enroulement et la déformation lors du séchage ultérieur. Il doit être à fil droit et exempt de nœuds.

Avantages de l'utilisation du bois

• Poids léger.
• Comparativement bon marché.
• Bonne maniabilité.
• Se prête au collage et à l'assemblage.
• Tient bien les vernis et les peintures.
• Peut être réparé facilement.

Inconvénients ou limitations

• Structure intrinsèquement non uniforme.
• Posséder une faible résistance à la vaisselle et à l'abrasion.
• Ne supporte pas une manipulation brutale.
• Absorbe et donne de l'humidité, de sorte qu'il varie en volume, enveloppe et modifie ainsi ses propriétés mécaniques. Ces inconvénients, cependant, peuvent être corrigés en le séchant et en l'assaisonnant, puis en appliquant des couches de vernis et de peintures imperméables.

Types de bois couramment utilisés dans la fabrication de modèles

Pin blanc

C'est le bois le plus utilisé, en raison de son fil droit et de son poids léger et parce qu'il est doux, facile à travailler et peu susceptible de s'enrouler.

Acajou

Il est plus dur et plus durable que le pin blanc. Peut être travaillé facilement si le grain est droit. Il est moins susceptible de s'enrouler que certains des autres bois.

Érable bouleau et cerisier

Ces bois sont plus durs et plus lourds que le pin blanc. Ils ont tendance à s'enrouler dans de grandes sections, ils ne doivent donc être utilisés que pour de petits motifs. Ils doivent être traités avec soin, car ils absorbent facilement l'humidité.

Métal

Le modèle en métal peut être coulé à partir d'un modèle en bois maître ou peut être usiné par les méthodes d'usinage habituelles. Les modèles métalliques sont généralement utilisés dans le moulage mécanique.

Avantages de l'utilisation du métal

• Plus durables et de taille plus précise que les modèles en bois.
•  Avoir une surface lisse.
• Ne pas se déformer pendant le stockage.
• Sont résistants à l'usure, à l'abrasion, à la corrosion et au gonflement.
• Peut résister à une manipulation brutale.

Limites.

• Cher par rapport au bois.
• Pas facilement réparable.
• Plus lourd que les motifs en bois.
• Les métaux ferreux sont sujets à la rouille.

Les métaux couramment utilisés pour la fabrication de modèles sont

Fonte.

Avec un grain fin peut être utilisé comme matériau de modèle. Il a une faible résistance à la corrosion sauf s'il est protégé. Plus lourd et difficile à travailler. Cependant, il est moins cher et plus durable que les autres métaux.

Laiton.

Peut être facilement travaillé et construit par soudure pour le brasage. Il a une structure lisse à pores fermés. Il est donc coûteux, généralement utilisé pour les petites pièces moulées.

Aluminium.

C'est le meilleur matériau de modèle, car il est facile à travailler, léger et résistant à la corrosion. Il est cependant soumis au retrait et à l'action abrasive.

Métal blanc.

Il a un faible retrait, peut être coulé facilement, a un point de fusion bas, est léger et peut être reconstitué par brasage. Cependant, il est soumis à l'usure par action abrasive du sable.

Plastiques

L'utilisation de plastiques pour le matériau de modèle présente les avantages suivants

• Facilite le processus de production.
• Rend plus économique en coût et en main-d'œuvre.
• Les motifs en plastique sont très résistants à la corrosion, plus légers et plus solides que les motifs en bois.
• Le sable de moulage adhère moins aux plastiques qu'au bois.
• Aucune absorption d'humidité.
• Surface lisse des motifs.
• Solide et indéformable.

Diverses matières plastiques constituent de bons matériaux pour la réalisation de patrons. Ce sont les compositions à base de résines époxy phénol formaldéhyde et polyester. Dans la plupart des cas, nos plastiques à durcissement à l'ancienne à base de résines époxy et d'arcylates sont utilisés.

Les modèles en plastique sont fabriqués par extrusion, moulage par injection et laminage.

Finition des motifs

Une fois les motifs réalisés, ils doivent être finis par ponçage afin que les marques d'outils et autres irrégularités soient effacées. Ensuite, ils doivent être appliqués avec 2 à 3 couches de gomme laque. La gomme laque remplit les pores et donne une finition lisse.
La finition du moulage dépend de la finition du motif. Si le motif doit être conservé pendant une longue période et si une palette de couleurs doit être utilisée pour une peinture émail de bonne qualité, il convient de choisir de la peindre au pistolet ou au pinceau.

Allocations de motif

La différence entre les dimensions du moulage et du modèle est due aux diverses tolérances prises en compte lors de la conception d'un modèle pour un moulage. Ces indemnités sont décrites ci-dessous :

Allocation de retrait

Etant donné que le métal se rétracte lors de la solidification et se contracte davantage lors du refroidissement à température ambiante, les dimensions linéaires des modèles sont augmentées par rapport à celles de la pièce coulée finie à obtenir. C'est ce qu'on appelle l'indemnité de retrait. Elle est exprimée en mm/m. Les valeurs typiques de tolérance de retrait pour divers métaux sont :
   
C.I., fonte malléable          10 mm/m.
Laiton, Cu, Al              =  15 mm/m.
Acier                          =   20 mm/m .
Zinc, Plomb                     25 mm/m.


Lors de la mise en place d'un patron, les dimensions sont tirées d'une règle de modélisme, appelée "échelle de rétrécissement ", qui est plus longue qu'une échelle standard de la valeur de retrait pour le métal approprié.

Allocation d'usinage

La surépaisseur d'usinage ou surépaisseur de finition indique à quel point la pièce brute de fonderie doit être supérieure à la pièce finie pour laisser suffisamment de matière pour garantir que l'usinage « nettoie » les surfaces. Cette surépaisseur d'usinage s'ajoute à toutes les surfaces à usiner.

La quantité de surépaisseur de finition dépend du matériau de la pièce coulée, de sa taille, du volume de production, de la méthode de moulage, de la configuration de la pièce coulée , la position qu'occupe la surface de la paroi dans le moule et lors du coulage. La tolérance d'usinage est plus grande pour le moulage à la main par rapport au moulage à la machine. Les plus grandes tolérances sont prises pour que la surface se situe dans la moitié de la chape du moule, car elles sont susceptibles d'être contaminées par des scories.

Types de motifs

• Modèle uni ou monobloc.
• Modèle divisé ou séparé en stock.
• Modèle de pièce lâche.
• Modèles contrôlés.
• Faites correspondre le motif de la plaque.
• Faites face et faites glisser le motif.
• Modèles de balayage.
• Modèles de squelette.
• Modèle segmentaire.
• Suivez le modèle du tableau.

Schéma de couleurs pour les motifs

Fréquemment, une impression de la pièce finie n'est pas munie d'un motif. Par conséquent, le fondeur n'est pas en mesure de prendre les précautions nécessaires pour produire les meilleurs résultats. De nombreuses erreurs peuvent être éliminées en indiquant les fonctions des différentes parties du motif avec des couleurs appropriées. La palette de couleurs commune selon les normes indiennes (IS 1513 – 1917) est donnée comme suit :

• Rouge =Surface à usiner
• Noir =Surface coulée
• Jaune =impressions de base et sièges
• Rayures jaunes/rouges =Pièce détachée
• Bandes jaunes/noires =Arrêtez

– référencé dans le manuel de technologie de production par le Dr PC Sharma.

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