Moulage au sable à l'aide des technologies d'impression 3D

La rapidité est essentielle lors du développement de nouveaux produits. Plus vite vous mettez vos pièces entre les mains des clients, meilleures sont vos chances de remporter leur contrat. Cela met l'accent du projet sur le délai d'exécution de l'outillage. Les modèles de coulée de sable et les boîtes à noyaux ne prennent pas autant de temps à produire que les matrices de coulée de métal, mais ils peuvent encore ajouter des semaines au calendrier du projet. C'est là que l'impression 3D entre en jeu.

Bien que l'impression 3D soit possible en métal, les pièces fabriquées de cette manière peuvent rarement se substituer à celles qui sont moulées au sable. Les métaux ne sont pas les mêmes et la pièce imprimée n'aura pas l'apparence, la sensation ou la fonctionnalité d'une pièce moulée. Cependant, en tant que méthode de production de moules et de noyaux, l'impression 3D offre des avantages dans certaines applications.

Moulage au sable conventionnel

Classiquement, les moules pour le moulage au sable sont fabriqués en tassant du sable autour d'un motif qui reproduit la pièce en cours de fabrication. Le sable est maintenu ensemble de deux manières. Soit il contient un liant argileux, auquel cas on l'appelle "sable vert" car il contient un peu d'humidité, soit il est enrobé d'un liant résineux.

La densité du sable est une variable clé dans le processus de moulage au sable. Il doit être suffisamment serré pour qu'il ne puisse pas être infiltré par le métal, mais pas trop serré pour qu'il soit imperméable à l'air dans la cavité.

Le motif est ensuite supprimé, laissant une cavité pour le métal à remplir.

Lorsque la pièce moulée nécessite des zones creuses, comme ce serait le cas avec les corps de vanne, les collecteurs et les logements, cela est réalisé en utilisant des noyaux. Ce sont essentiellement des formes de sable compacté qui reproduisent le volume creux nécessaire dans la pièce. Le noyau est ensuite placé dans la cavité du moule en sable où il occupe l'espace autrement occupé par le métal liquide.

Après la coulée et la solidification du métal, le moule en sable et le noyau sont cassés pour libérer la partie métallique.

Utiliser l'impression 3D

Impro utilise l'impression 3D comme moyen alternatif de produire à la fois des moules et des noyaux en sable. Cela se fait par un processus appelé "jet de liant".

La production de moules et de noyaux commence par des modèles CAO des deux. Ces fichiers sont ensuite préparés pour l'impression 3D en définissant une série de tranches très fines à travers le moule et le noyau.

L'imprimante fonctionne en déposant de fines couches de sable correspondant à ces tranches CAO. Une fois chaque couche déposée, dans un processus similaire à la sérigraphie des tee-shirts, un liquide liant est appliqué sur les zones qui doivent être solides. Cela est fait par un appareil similaire et mis à l'échelle à partir d'une tête d'imprimante à jet d'encre.

Après avoir déposé et lié toutes les couches, le sable meuble est secoué pour révéler le moule de sable d'impression. Les noyaux sont produits de la même manière.

Avantages de l'impression 3D dans le moulage au sable

La principale raison d'utiliser l'impression 3D est d'éviter le délai nécessaire pour fabriquer et prouver les modèles et les boîtes à noyaux. Cela permet de gagner beaucoup de temps entre la passation de la commande et la livraison des premières pièces, ce qui rend le processus idéal pour les quantités de production pilotes.

Plus la pièce coulée est complexe, plus le gain de temps lié à l'impression du moule en sable est important. Cependant, à mesure que les quantités augmentent, l'économie change et le processus de fabrication de moules conventionnel, avec des modèles et des boîtes à noyaux, devient le choix le plus rentable.

Impression 3D pour le moulage au sable chez Impro

Impro est capable d'imprimer des moules en sable mesurant jusqu'à 78" x 39" x 39" (2m x 1m x 1m). Cela le rend adapté aux pièces complexes telles que les blocs moteurs et les culasses ainsi que les carters et les grands supports. Si vous souhaitez obtenir des pièces moulées au sable dans le métal spécifié dans votre conception et que vous souhaitez minimiser les délais, renseignez-vous sur l'impression 3D.