Maîtriser la Conception de Modèles pour Moulage en Sable : Clé de Pièces de Qualité Supérieure

Le client ne voit presque jamais la partie la plus importante d'un moulage en sable : le modèle. C'est lui qui forme la cavité dans le sable ensuite remplie de métal en fusion. Un bon design de modèle produit des pièces de qualité nécessitant un usinage minimal. Un mauvais design : défauts de moulage constants, rendements médiocres, réclamations clients.

Creuser un Trou dans le Sable

Contrairement au moulage sous pression qui exige des moules de précision usinés dans d'énormes blocs d'acier, le moulage en sable ne nécessite que du sable, deux boîtes et un modèle en bois. Procédé économique pour petites et moyennes séries.

Le modèle a nominalement la même taille et forme que la pièce finie, avec ajustements pour le procédé et les propriétés du métal. En plus, canaux d'alimentation, canaux de coulée, portes d'injection et masselottes doivent être inclus. Ce sont les passages par où le métal s'écoule dans la cavité formée par le modèle.

Le sable est tassé dans deux boîtes. Après retrait du modèle, elles sont empilées. La boîte inférieure (châssis) a toujours une cavité formée par le modèle et les canaux d'écoulement du métal.

La boîte supérieure (chemise) peut ne pas avoir de forme, on l'appelle alors « dos plat ». La plupart des moulages complexes nécessitent cependant une partie de la forme dans la chemise, créant une ligne de jointure et une ligne de partage dans le moulage.

Considérations pour le Modèle

Plusieurs points à considérer lors de la conception et fabrication du modèle :

• Retrait du modèle sans endommager le sable — obtenu par angle de dépouille sur les côtés plutôt que verticaux.
• Remplissage fluide de la cavité — portes d'injection, positionnées pour remplir par le bas, limitent la vitesse d'écoulement du métal. Vitesse optimale : remplissage sans turbulence ni bulles, sans figement avant d'atteindre tous les coins et surfaces internes.
• Allois de retrait et déformation — le métal se contracte en refroidissant, donc le modèle doit créer une cavité légèrement plus grande. Le métal ne refroidit pas uniformément partout.
• Taille de la masselotte — région ouverte dans la chemise, dernière à se remplir. Indication visuelle que la cavité est pleine. Réservoir de métal en fusion qui reflue dans la cavité lors du refroidissement et retrait du métal.

Planifier le Moulage d'une Pièce

Première considération : s'assurer que le modèle ne laisse aucune poche où l'air peut être piégé pendant le remplissage. Un aide : placer la masselotte au point le plus haut. Particularité du moulage en sable : contrairement au moulage sous pression, l'air piégé peut perméer le sable dans une certaine mesure.

La pièce sortant du sable a portes et masselottes attachées. Elles doivent être coupées avant usinage.

Un moulage en deux parties aura une ligne de jointure sur la périphérie. Tolérances d'assemblage chemise/châssis et de placement du modèle peuvent créer un léger décalage entre moitiés haute et basse.

L'équipe moulage travaille avec le concepteur avant fabrication du modèle pour minimiser l'impact de ces caractéristiques sur l'usinage et la pièce finale.

Tout Repose sur le Modèle

Une pièce moulée en sable ne peut être meilleure que ne le permet le modèle. Une grande expérience est nécessaire pour tirer le meilleur du procédé. Chez Impro, nous sommes internationalement reconnus pour notre expertise en moulage en sable. Si vous voulez savoir comment nous aborderions le moulage de vos pièces, contactez-nous.