Améliorer le moulage en sable avec l'impression 3D : outillage plus rapide et délais réduits

La vitesse est essentielle lors du développement de nouveaux produits. Plus vite vous mettez vos pièces entre les mains des clients, meilleures sont vos chances de gagner leur affaire. Cela met l'accent du projet sur le délai d'outillage. Les modèles et boîtes à noyaux de moulage en sable ne prennent pas aussi longtemps à produire que les matrices de moulage métallique, mais ils peuvent encore ajouter des semaines au calendrier du projet. C'est là que l'impression 3D intervient.

Bien que l'impression 3D soit possible en métal, les pièces faites de cette façon peuvent rarement remplacer celles qui sont moulées en sable. Les métaux ne sont pas les mêmes et la pièce imprimée n'aura pas l'apparence, le toucher ou la fonctionnalité de celle qui a été moulée. Cependant, en tant que méthode de production de moules et noyaux, l'impression 3D offre des avantages dans certaines applications.

Moulage en sable conventionnel

Conventionnellement, les moules pour le moulage en sable sont faits en tassant du sable autour d'un modèle qui réplique la pièce à fabriquer. Le sable est maintenu ensemble de deux façons. Soit il contient un liant argileux, auquel cas on l'appelle « sable vert » car il a une certaine humidité, soit il est enrobé d'un liant résine.

La densité du sable est une variable clé dans le processus de moulage en sable. Il doit être tassé assez fermement pour ne pas être infiltré par le métal, mais pas si fermement qu'il soit imperméable à l'air dans la cavité.

Le modèle est ensuite retiré, laissant une cavité pour que le métal la remplisse.

Lorsque la pièce moulée a besoin de régions creuses, comme ce serait le cas avec les corps de vannes, collecteurs et carters, 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 pris par le métal liquide.

Après le coulage et la solidification du métal, le moule en sable et le noyau sont brisés pour libérer la pièce métallique.

Utilisation de l'impression 3D

Impro utilise l'impression 3D comme une méthode alternative de production de moules en sable et de noyaux. Cela se fait par un processus appelé « jet de liant » (binder jetting).

La production de moules et noyaux commence avec 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. Après chaque couche déposée, dans un processus similaire à l'impression sur t-shirts, un liant liquide est appliqué sur les zones qui doivent être solides. Cela est fait par un dispositif similaire à une tête d'imprimante à jet d'encre, mais mis à l'échelle.

Après le dépôt et le liage de toutes les couches, le sable libre est secoué pour révéler le moule en sable imprimé. Les noyaux sont produits à peu près de la même manière.

Avantages de l'impression 3D en moulage en sable

La raison principale d'utiliser l'impression 3D est d'éviter le délai nécessaire pour fabriquer et valider les modèles et boîtes à noyaux. Cela fait gagner beaucoup de temps de la passation de commande à la livraison des premières pièces, rendant le processus idéal pour les quantités de pré-série.

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

Impression 3D pour le moulage en sable chez Impro

Impro est capable d'imprimer des moules en sable mesurant jusqu'à 78" x 39" x 39" (2 m x 1 m x 1 m). Cela le rend approprié pour des pièces complexes comme les blocs moteurs et culasses ainsi que les carters et grands supports. Si vous souhaitez faire mouler en sable des pièces dans le métal spécifié dans votre design, et voulez minimiser le délai impliqué, demandez-nous à propos de l'impression 3D.