Qu'est-ce qu'une Fonderie ?

Le métal est puisé du four de fonderie dans la poche déluge

Une fonderie est une usine où le métal est fondu et coulé dans de nouvelles formes

Les fonderies sont responsables de notre niveau de vie actuel et de notre développement industriel, mais la plupart d'entre nous ne savent presque rien à leur sujet. Qu'est-ce qu'une fonderie ?

DÉFINITION DE LA FONDERIE

En termes simples, une fonderie est une usine où les pièces moulées sont fabriquées en faisant fondre du métal, en versant du métal liquide dans un moule, puis en le solidifiant. Même si vous n'êtes jamais allé dans une fonderie ou même si vous ne savez pas à quoi elle ressemble, vous êtes entouré par les pièces moulées en métal qu'elles produisent. Il y a de fortes chances que vous lisiez ceci à moins de 10 pieds d'un.

Les fonderies ne produisent pas seulement des produits métalliques pour les moteurs, les chemins de fer et les composants de tuyauterie. Ils fabriquent également des composants de machines essentiels à la fabrication de nombreux produits de consommation de base sur lesquels nous comptons. 90 % de tous les produits manufacturés sont à base de métal coulé.

PROCESSUS DE COULAGE

Pour comprendre la fonderie, vous devez comprendre le processus de coulée. Les étapes générales du moulage sont le modelage, le moulage, la fusion, le moulage, l'éjection, le nettoyage, le nettoyage et l'inspection.

La forme finale du moulage correspond au moule dans lequel il est coulé, c'est pourquoi les moules sont soigneusement façonnés selon un modèle - une réplique en bois ou en métal de l'objet à couler. Le matériau le plus courant pour les moules est le sable de quartz, mais ils peuvent être fabriqués à partir de nombreux matériaux différents selon le métal de coulée et la méthode utilisée.

Le chargement est l'une des opérations les plus dangereuses dans une fonderie. Les erreurs peuvent être fatales.

Le four de fusion est "chargé" de métal et chauffé au-dessus du point de fusion du métal. Lorsque le métal en fusion a atteint la température de coulée spécifiée, il est soutiré du four à travers le bec verseur dans la poche de coulée à revêtement réfractaire. Tout laitier ou contamination est retiré du dessus de la surface du métal en fusion. La poche est ensuite inclinée pour verser le métal en fusion dans la cavité du moule.

Le moule refroidit et le métal se solidifie, après quoi la pièce moulée est éjectée du moule et nettoyée. Le moulage nettoyé se termine par un nettoyage, un processus qui élimine l'excès de matériau du moulage pour obtenir des dimensions spécifiques pour le produit fini. Selon les spécifications des pièces moulées, le nettoyage peut être rapide et simple ou très détaillé. Les pièces moulées finies sont ensuite inspectées par la fonderie avant expédition.

Les fonderies ne produisent pas seulement des pièces moulées brutes. Ils effectuent une variété d'opérations qui incluent souvent la conception de pièces, la construction d'outils, le prototypage, l'usinage, l'assemblage et d'autres services après-vente.

EQUIPEMENT DE FONDERIE

Les arcs électriques des électrodes de carbone de la série 3 sont utilisés pour faire fondre de l'acier ou du fer dans un four à arc électrique. Les fonderies modernes sont fortement mécanisées. Ils contiennent toutes les machines et tous les équipements utilisés pour la fabrication de modèles et de noyaux, le moulage et le formage. La gamme comprend de grands fours de fusion, des poches de coulée, des chariots élévateurs, des grues, des convoyeurs et des cuves de transfert. Tous les équipements de fonderie sont spécialement conçus pour fonctionner de manière fiable à haute température dans des conditions de fusion.

La principale différence entre les fonderies est ferreuse (fer ou acier) ou non ferreuse (aluminium, laiton, bronze, cuivre, etc.). Le type exact d'équipement est déterminé par les métaux avec lesquels la fonderie travaille; Les fours à arc électrique sont idéaux pour travailler l'acier, tandis qu'une fonderie de cuivre est plus susceptible d'utiliser un four à induction. Les fours peuvent varier en taille, des petits appareils de table à ceux pesant plusieurs tonnes. Les volumes de production peuvent varier d'une fraction d'once à plusieurs tonnes. La même variabilité de modèle et de taille s'applique aux machines de modelage et de moulage et à la plupart des autres équipements de moulage.

CONCEPTION DE FONDERIE ET ​​RÉDUCTION DES RISQUES

La fonderie est intrinsèquement dangereuse. Son activité principale est la fusion des métaux, qui nécessite souvent des températures supérieures à 2 600 degrés Fahrenheit (1 425 ° C). Pour donner un contexte à ce chiffre, toute eau qui entre en contact avec le four actif se dilate immédiatement jusqu'à 1600 fois son volume d'origine - il suffit de remplir le four avec du métal même légèrement humide pour provoquer une explosion de vapeur catastrophique.

La nature violente et imprévisible des réactions chimiques se produisant à des températures extrêmement élevées nécessite des procédures de sécurité en fonderie tout aussi intenses. Tout dans la fonderie est conçu pour minimiser les risques de fusion et de transport du métal.

Les mêmes conditions qui favorisent une fusion efficace et sûre - chaleur sans humidité - peuvent également être des conditions idéales pour un incendie incontrôlé. La conception de la fonderie résout ce problème en éliminant les matériaux inflammables et en maintenant les retardateurs de flamme à tout moment. En raison du problème d'explosion de vapeur susmentionné, l'eau ne peut pas être utilisée pour éteindre les incendies de fonderie. Au lieu de cela, les activités d'extinction se concentrent sur l'extinction des flammes avec des extincteurs industriels et du sable sec.

Le chargement - le chargement du métal dans un four pour la fusion - est l'une des opérations les plus dangereuses dans une fonderie. Une petite erreur peut causer n'importe quoi, des dommages à l'équipement aux blessures ou à la mort.

Pas étonnant que les fonderies aient des températures ambiantes élevées. Ce sont des lieux de travail chauds et moites - aggravés par le fait que les travailleurs de la fonderie doivent porter des casques, des lunettes, des écrans faciaux et des vêtements épais aluminisés. Aussi intense que puisse être la chaleur, les travailleurs ne pourraient pas du tout la tolérer sans les hauts plafonds. Les fonderies sont conçues avec un toit élevé pour permettre à l'air de circuler.

Une fois le métal fondu, il doit encore être déplacé dans la fonderie pour être coulé dans les moules. Pour des raisons évidentes, des précautions extrêmes sont prises pour éviter les déversements, en particulier sur ou à proximité des travailleurs de la fonderie. Le parcours est balisé, le plus court possible et exempt d'obstacles. La circulation sur le sol de la fonderie est strictement contrôlée, de sorte que le personnel inutile ne gêne jamais le métal en fusion pendant le transport. Des aides mécaniques (chariots élévateurs, cuves mécaniques) sont utilisées pour minimiser davantage l'exposition humaine.

Même avec toutes les mesures préventives, des fuites se produisent toujours. Pour minimiser les dommages lorsqu'ils le font, les planchers de fonderie sont construits avec des matériaux non réactifs et résistants au feu. La terre compactée est la plus économique et peut-être la plus efficace. Le béton normal peut se fissurer lorsqu'il est exposé à du métal en fusion, mais des bétons résistants aux chocs thermiques sont disponibles.

Certains travailleurs portent des équipements de protection spécialisés, tels que des vêtements aluminisés, pour se protéger contre l'environnement de coulée difficile. Une conception soucieuse de la sécurité et des équipements de protection contribuent à réduire les risques pour les travailleurs et l'équipement, mais la véritable clé de la sécurité des opérations de coulée réside dans les travailleurs de fonderie qualifiés ayant une excellente connaissance de la situation, de la force et de l'endurance.

TENDANCES DE L'INDUSTRIE DE LA COULÉE

Les pièces moulées sont produites dans des fonderies du monde entier. Les conditions varient d'un pays à l'autre et même d'une fonderie à l'autre, mais l'industrie dans son ensemble connaît des tendances. Des changements importants ont lieu dans l'industrie de la fonderie qui affectent la qualité et le coût pour l'utilisateur final. Les technologies de fonderie se sont développées au fil des ans et le cœur de métier de la fonderie a également évolué et diversifié. Les tendances générales les plus dominantes sont l'échelle, l'automatisation et la finition en interne.

Les nouvelles fournaises sont plus grandes, plus sécuritaires et plus efficaces que les générations précédentes. Cela a permis une augmentation de la production industrielle malgré la baisse constante du nombre de fonderies en Amérique du Nord.