Coulée en sable furane : processus, avantages et limitations

La coulée en sable furane est un procédé de moule en sable sans cuisson, où la résine furane joue le rôle d'agent liant. Cette technique de moulage maintient une excellente qualité de coulée et une finition de surface lisse. Alors que, certaines limitations sont le coût élevé et les exigences élevées en matières premières.

De nos jours, de nombreuses techniques sont appliquées pour traiter les produits de coulée métallique. Quelques noms courants peuvent être listés tels que moulage en sable vert, coulée mousse perdue, coulée à cire perdue, coulée en moule permanent, etc.

Continuant la série du blog de technologie de moulage, Vietnam Cast Iron présente une méthode populaire et largement appliquée dans les fonderies qui s'appelle coulée en sable furane.

Restez avec nous pour obtenir plus de connaissances sur ce qu'est ce processus et comment il est largement applicable dans l'industrie de la métallurgie.

Qu'est-ce que la coulée en sable furane ?

La coulée en sable furane est un processus de moulage. Cette méthode utilise la résine furane comme agent liant et la mélange avec un Catalyseur dans une proportion appropriée pour produire un moule en sable.

Le ratio de mélange des liants résine furane pour les groupes de coulée est différent selon la masse des coulées.

Masse de la coulée	Résine furane (%)	Catalyseur (%)
Coulée < 300 kg	0,70 – 0,85	35 – 45
Coulée 300 kg – 2000 kg	0,85 – 0,96	40 – 45
Coulée > 2000 kg	0,96 – 1,3	45 – 55

Concernant cette technique, le moule en sable est auto-durcissant. Il peut se solidifier à température ambiante.

Le processus furane aide le moule à se solidifier facilement et crée des produits avec une surface hautement polie et une bonne qualité.

La matière première

La matière première de cette méthode comprend le sable, la résine furane, l'agent de solidification et l'agent d'addition.

Concernant l'exigence en sable, la teneur en SiO2 doit être élevée, la teneur en boue et la valeur d'acidité doivent être faibles.

Concernant la résine furane, elle est considérée comme ayant peu ou pas d'azote selon la demande technique et les structures des coulées métalliques.

Concernant l'agent de solidification, généralement, nous devrions utiliser une solution d'acide sulfurique organique.

Enfin, l'ajout de certains agents d'addition peut améliorer la propriété du sable auto-durcissant à la résine furane ; augmenter l'intensité du sable-résine.

Qu'est-ce que la résine furane ?

Dans la technologie de coulée furane, la résine furane joue le rôle le plus important comme liant pour la coulée en sable.

La résine furane est un composé polymère avec les ingrédients : 75 % Alcool furfurylique + 11 % Formaldéhyde + 9 % Urée + 5 % Eau.

Le ratio des deux composants de Formaldéhyde et Urée affectera le temps de solidification et la durabilité des mélanges Furane. Alors que, l'Alcool furfurylique affectera les propriétés de résistance à la chaleur du mélange.

La formule chimique de la résine furane :

Le tableau suivant montre les propriétés physico-chimiques du sable-résine :

Propriétés	Valeur
Masse moléculaire	96,08
Viscosité	10-20 cps
Température d'ébullition à 101,3 kPa (1 atm)	161,7 °C
Température de congélation	-36,5 °C
Densité	1,1-1,15 g/cm³
Teneur en azote (N)	max 2,5 %
Teneur en eau	max 5 %
Durée de vie	9 mois à partir de la date de fabrication à température ambiante. Si stocké à 20 °C, durée de conservation jusqu'à 12 mois.

Le coût de la résine furane est classé en fonction de la teneur en azote et du pourcentage d'eau dans la résine. La meilleure teneur en eau dans le plastique est <3 % ; Teneur en azote <2,5 % pour la fonte, et <0,8 % pour la coulée d'acier.

Plus la teneur en eau est élevée, plus le mélange de moule performe faiblement. Cela augmente aussi l'utilisation de plastique et génère du gaz dans le processus de moulage. Pour limiter la génération de gaz azote, il est impératif d'utiliser une couche de peinture pour le moule afin d'empêcher le gaz d'entrer dans la coulée. Par conséquent, cela augmentera les coûts de production et puis les coûts de coulée.

De plus, la haute teneur en azote cause l'apparition de défauts de surface poreux sur la coulée.

Par conséquent, pour évaluer la qualité de la résine furane, il est nécessaire de contrôler la quantité d'eau et d'azote présentes dans la résine.

Quel est le processus de coulée en sable furane ?

La technologie de coulée furane utilise des machines de traitement mécanique de haute précision qui sont synchrones et des lignes automatiques pour faire des moules pour les coulées.

Comme les autres méthodes de coulée en moule, le modèle est conçu au début du processus de coulée en sable furane. Les matériaux d'un modèle peuvent varier du bois, plastiques à l'aluminium. Dans lequel l'aluminium est le matériau le plus cher cependant il peut garantir la qualité de surface du produit.

Après l'étape de fabrication du modèle, le sable-résine est mélangé par l'équipement de traitement du sable et chargé dans le châssis qui contient le modèle. Le sable est pressé et rendu aussi solide que possible par l'ouvrier.

Après cela, le moule en sable sera recouvert d'un type de revêtement à base d'alcool et brûlé jusqu'à ce qu'il soit solide. En résultat, un moule dur sera créé.

Ensuite, le métal fondu est versé dans le moule. Lorsque la coulée est solide, elle est retirée du moule et passe par le processus de sablage pour nettoyer le sable restant.

Enfin, la coulée brute est terminée. Si elle a besoin d'un usinage supplémentaire, alors ces coulées brutes seront prises pour d'autres processus additionnels.

Quels sont les avantages de la coulée en sable furane ?

La coulée furane a des avantages uniques en comparaison avec d'autres méthodes de coulée en moule.

1. Premièrement, la technique furane est excellente en produisant des coulées avec surface lisse et bonne apparence.
2. Haute précision et moins de défauts.
3. Le moule en sable est séché sous la température, donc il économise du temps et de la main-d'œuvre pour la production.

Quelles sont les limitations de la coulée en sable furane ?

Bien qu'elle maintienne d'excellents avantages, cette méthode a aussi certaines limitations.

1. La coulée furane applique des technologies avancées et des lignes modernes en production donc le coût de fabrication est cher. Donc le prix par produit est plus élevé en comparaison avec d'autres méthodes.
2. Elle a des exigences élevées pour les matières premières.
3. Une autre faiblesse de la coulée en sable furane est qu'elle ne peut pas s'appliquer pour produire de la coulée d'acier en raison de sa faible perméabilité aux gaz.
4. Elle crée des préoccupations sur les problèmes environnementaux.

Application de la coulée en sable furane

À l'exception de certains inconvénients, avec l'avantage exceptionnel listé ci-dessus, la technologie de coulée en sable furane est appliquée couramment dans les fonderies pour couler des produits complexes, ou de grande taille.

Le moulage furane est adapté pour couler de la fonte, fonte ductile, acier, alliage d'acier, etc. de taille moyenne à grande.

Technologie furane en Vietnam

Au Vietnam, la coulée furane est largement utilisée dans les fonderies surtout quand la coulée exige une haute précision et une finition de surface lisse.

Chez Vietnam Cast Iron, le processus furane est aussi couramment utilisé pour les produits à haute exigence allant du lampadaire, support de poêle, brûleur à gaz, banc en fonte, jardinière en fonte, pompe en fonte, etc. selon les besoins du client.

Les produits de coulée par la technologie Furane de Vietnam Cast Iron ont été confiés et hautement appréciés par les clients pour la qualité, le progrès et le prix compétitif.

Tous nos produits de coulée métallique sont strictement contrôlés par des critères pendant le processus de fabrication, incluant :

• Contrôle des matières premières.
• Analyse et inspection de la composition chimique au four.
• Vérification de la température avant coulée.
• Test de résistance du moule ;
• Vérification des défauts ;
• Test de dureté.

Ce qui précède sont les principales caractéristiques de la coulée en sable furane. En résumé, nous avons passé en revue la définition ; le processus de coulée ; les avantages et limitations ; et l'application de la coulée furane.

En somme, la coulée en sable furane est un procédé de moule en sable sans cuisson, où la résine furane joue le rôle d'agent liant. Cette technique de moulage maintient une excellente qualité de coulée et une finition de surface lisse. Alors que, certaines limitations sont le coût élevé et les exigences élevées en matières premières.

Vietnam Cast Iron est le fabricant mondial de coulée métallique. Nos produits OEM sont principalement faits de fonte, fonte ductile, acier et aluminium ; et traités par trois techniques principales que sont coulée furane, coulée en sable vert, et coulée mousse perdue.

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Informations de contact

• Société : Vietnam Cast Iron Co.Ltd
• Adresse : Lai Xuan, District de Thuy Nguyen, Ville de Hai Phong, Vietnam
• Email : ADMIN@MFGROBOTS.COM

Références :

• https://en.wikipedia.org/wiki/Furan_resin
• https://www.sciencedirect.com/topics/chemical-engineering/furan-resin