Qu'est-ce que le moulage de précision ?

Le moulage de précision est un processus industriel courant utilisé depuis des milliers d'années. Il est enraciné à la fois dans l'Égypte ancienne et dans la Chine. Dans l'Antiquité, la cire d'abeille était le matériau de choix, mais des matériaux et des alliages de cire plus avancés sont maintenant utilisés. Bien que le moulage de précision ne donne qu'une seule pièce par moule, il est très précis, polyvalent et reproductible. Ici, nous vous donnerons un aperçu détaillé de ce qu'est le moulage de précision.

Capable de créer des formes et des pièces complexes, le processus consiste à créer un motif en cire qui est plongé dans une pâte céramique. Le processus est nommé en raison de cette étape, car le motif est "investi" dans la suspension, qui forme ensuite un moule durci. Une fois la céramique réfractaire durcie, elle est retournée et exposée à la chaleur; la cire s'écoule pour créer une coquille dans laquelle le métal en fusion est versé. Lorsque le métal refroidit, le moule en céramique se casse.

Étant donné que le modèle en cire est fondu ou perdu au cours du processus, la technique est souvent appelée "moulage à la cire perdue".

Le processus de moulage de précision

Utilisé pour la fabrication de bijoux, d'aubes de turbine et de pièces industrielles telles que des engrenages, des cliquets et des cames, le moulage de précision implique ces étapes de base :

1. Moulage à la cire :La cire prend la forme de la pièce. C'est souvent le matériau de choix car la cire fond facilement et est réutilisable. Un moule ou une matrice principale est créé pour fabriquer des modèles en cire et peut avoir des noyaux pour former des éléments internes. Pour produire plusieurs pièces à la fois, une barre de cire (ou coureur) peut relier les moules et permet au matériau fondu d'atteindre plusieurs pièces simultanément. Les canaux et les moules créent un système central de porte en cire en forme d'arbre.
2. Création du moule :Le modèle de cire, les coureurs et les carottes (où le matériau fondu est ensuite versé) sont plongés dans une suspension réfractaire céramique généralement constituée de fines particules de silice, d'eau et de liants. La couche de coulis qui recouvre la pièce devient le moule. Trempé plusieurs fois, l'ensemble est enduit d'une couche de matière jusqu'à 10 mm d'épaisseur, puis séché. La pièce est placée à l'envers et chauffée pour faire fondre la cire, qui se vide pour former une coquille creuse.
3. Verser :Le moule est préchauffé à très haute température (jusqu'à 2 000 ℉) pour améliorer l'écoulement et éviter que le moule ne soit endommagé. Le métal en fusion est versé dans le système de porte pour remplir la cavité du moule. La gravité est généralement suffisante pour verser, mais un vide ou une pression peut être appliqué en fonction de l'application. Au fur et à mesure que l'assemblage refroidit, la céramique et le métal rétrécissent, ce qui améliore la précision. Le temps de refroidissement dépend du matériau et de son épaisseur.
4. Briser le moule :Le moule doit être cassé avec précaution pour ne pas endommager la pièce moulée. Cela peut être fait manuellement avec des outils ou avec des jets d'eau. Les pièces moulées individuelles peuvent être séparées du système de porte avec des outils de coupe, de sciage et d'impact. Parfois, ils sont éliminés par combustion ou avec de l'azote liquide (rupture à froid) avant d'être nettoyés et finis.
5. Finition :Le sablage, le meulage, le soudage ou tout autre traitement thermique peuvent être appliqués pour éliminer les impuretés, redresser la pièce ou lisser ses surfaces. Des presses hydrauliques peuvent être utilisées pour redresser. L'usinage secondaire ajoute du temps au processus et peut ne pas convenir aux commandes à volume élevé. En général, la création d'un modèle en cire pour terminer le processus de coulée prend environ sept jours, une grande partie impliquant la formation/le séchage du moule en céramique.

Technologies d'impression 3D

Les motifs à base de résine peuvent désormais être réalisés via l'impression 3D. La stéréolithographie (SLA) et le traitement numérique de la lumière (DLP) sont couramment utilisés. Ces technologies simplifient le moulage de précision en remplaçant les étapes traditionnelles telles que la création de moules et la production de modèles en cire.

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