Fonderie de précision : avantages clés sur la fabrication traditionnelle de modèles en cire

Qu'est-ce que la fonderie de précision ?

La fonderie de précision, aussi appelée « cire perdue », consiste à réaliser un modèle en cire, à l'enrober de matériaux réfractaires (argile, etc.), à chauffer pour faire fondre et évacuer la cire, obtenant ainsi une coquille creuse en matériau réfractaire.

Le métal en fusion est coulé dans cette coquille. Après refroidissement, le matériau réfractaire est brisé pour récupérer la pièce métallique. Ce procédé de mise en forme des métaux est également connu sous les noms de coulée de précision ou de moulage à la cire perdue.

Avantages de la fonderie de précision

La fonderie de précision présente les avantages suivants par rapport aux autres méthodes de coulée et de mise en forme :

• Précision dimensionnelle élevée et rugosité de surface fine. La tolérance dimensionnelle atteint les classes 4-6 et la rugosité de surface 0,4-3,2 µm.

• Réduction drastique des surplus d'usinage, pouvant aller jusqu'à la fabrication sans surplus, réduisant les coûts de production.

• Fabrication de pièces aux formes complexes, impossibles à réaliser par d'autres méthodes.

• Dimensions variables : de quelques millimètres à plusieurs mètres, épaisseur de paroi minimale de 0,5 mm, alésage minimal inférieur à 1,0 mm.

• Large choix d'alliages sans restriction : acier au carbone, acier inoxydable, acier allié, alliages de cuivre, d'aluminium, superalliages, alliages de titane et métaux précieux.

• Particulièrement adaptée aux alliages difficiles à forger, souder ou usiner.

• Grande flexibilité de production et forte adaptabilité, convenant aussi bien à la grande série qu'à la petite série ou à la pièce unique.

• En résumé, la fonderie de précision offre une forte capacité de production, un coût réduit, une simplification des processus complexes et un retour sur investissement rapide, la plaçant en position favorable face aux autres procédés.

Défauts du processus de fabrication des modèles en cire

• Déformation du modèle en cire : après démoulage, outre le retrait dimensionnel, une déformation artificielle peut survenir suite à une mauvaise manipulation.

• La flexion et la déformation pendant le refroidissement étant fréquentes, le modèle fraîchement démoulé doit être posé délicatement, généralement à plat sur son plan de référence le plus large.

• Une cire trop tendre ou une conception de moule inadaptée peuvent aussi provoquer des déformations.

• Remplissage incomplet du modèle : causes principales : température de cire trop basse, vitesse d'injection lente, température du moule trop basse, entraînant un refroidissement trop rapide lors de l'écoulement.

• Se manifeste par un remplissage insuffisant des angles, arêtes ou parties à parois minces, situation analogue à la coulée incomplète en fonderie métallique.

• Bavures sur le modèle : l'un des défauts les plus courants : fine feuille de cire débordant au joint de plan de partage, aux jonctions des éléments de moule ou à la connexion noyau-support.

• Causes : précision de moule insuffisante, surfaces de joint endommagées ou souillées, force de serrage insuffisante, pression d'injection ou température de cire excessive.

• Bulles dans le modèle : bulles de surface visibles à l'œil nu et bulles internes (grosses, invisibles mais détectables par le bombement local du modèle causé par l'expansion du gaz piégé).

Points clés du processus de fonderie de précision

• Ne pas pulvériser excessivement l'agent de démoulage dans la cavité.
• Ne pas modifier arbitrairement les paramètres établis du cycle de fusion et de pressage de la cire.
• Stocker les modèles en cire dans des plateaux, séparés pour éviter les dommages. Utiliser des serre-joints si nécessaire pour prévenir la déformation.

Domaines d'application de la fonderie de précision

La fonderie de précision est utilisée dans presque tous les secteurs industriels, particulièrement dans l'électronique, le pétrole, la chimie, l'énergie, les transports, l'industrie légère, le textile, le pharmaceutique, les dispositifs médicaux, les pompes et vannes, etc.