Moulage en sable avec noyaux d'expert : pièces métalliques de précision pour toute complexité

Le moulage en sable est une option de fabrication rentable pour les clients cherchant des pièces en grande variété de métaux. Cette polyvalence permet d'obtenir des pièces simples et complexes en diverses tailles et poids. Le processus utilise des moules produits à la forme de la pièce pendant que le métal en fusion remplit le moule et se solidifie.

Pour certaines applications, la pièce a une configuration interne peu complexe. La cavité du moule sera entièrement remplie par le métal en fusion. D'autres applications requièrent des parois extérieures fines ou des designs internes complexes avec des vides. Les fabricants utilisent des noyaux (cores) pour créer ces designs internes.

Noyaux de moulage en sable

Les noyaux utilisés en moulage en sable sont des inserts internes faits aux formes désirées qui ne peuvent être produits lors de la création du moule initial. Ces noyaux peuvent créer des angles ou des chambres vides dans le moule. Ainsi, la pièce utilisée sur un moteur aura les zones vides nécessaires pour la chambre de combustion.

Le sable produit le moule. Ce procédé permet au fabricant de secouer le noyau une fois la coulée durcie. Il y aura un trou dans la coulée où le sable peut être retiré, le trou restant ouvert ou bouché plus tard selon le design de la pièce.

Technologies de noyaux

Les noyaux doivent être assez résistants pour supporter le métal en fusion et rester en place. Les liants de sable sont essentiels. Pour les technologies modernes, les liants peuvent être : huile de lin, liants furane, phénol-formaldéhyde, urée-formaldéhyde, ou silicate de sodium.

Pour durcir le liant résine, cinq procédés peuvent être utilisés : cold box, hot box, no-bake, impression 3D, et coquille (shell).

• Cold box : utilise un gaz (dioxyde de carbone ou dioxyde de soufre) pour durcir la résine. Le gaz provoque une réaction chimique initiant le durcissement.
• Hot box : utilise chaleur et catalyseur pour durcir le sable du noyau. La résine peut être phénolique ou furane avec un catalyseur sel acide. L'huile de lin est un liant traditionnel pour durcissement à chaud.
• No-bake : utilise liants résine et catalyseur de durcissement pour obtenir les propriétés mécaniques du noyau par réaction chimique à température ambiante. N'utilise pas de gaz pour initier le durcissement.
• Impression 3D : repose sur les technologies de jet de liant pour déposer un polymère liant avec sable de silice et céramiques pour créer le moule.
• Coquille (Shell) : utilise des machines à noyau chauffées où le sable est soufflé ou compacté. Un polymère liant polymérise pendant que les grains de sable se verrouillent en durcissant.

Le type de technologie de noyau et résines utilisées dépendra des spécifications de la pièce et des matériaux métalliques. Travailler étroitement avec le fabricant aide les clients à déterminer si des noyaux sont nécessaires pour leur design. Le client comprend aussi mieux le calendrier de conception des noyaux pour ajuster et modifier ses délais de réception des pièces finies.

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