Coulée de précision expliquée : Procédé, avantages et applications

La coulée de précision est un procédé qui fabrique des pièces avec des géométries complexes et des designs détaillés. Elle est aussi appelée coulée à cire perdue car le procédé implique l'utilisation de cire de coulée sacrificielle. Les coulées de précision sont bénéfiques car elles peuvent traiter à la fois les matériaux ferreux et non-ferreux. Comment fonctionne un procédé de coulée de précision ? Nous allons décomposer les étapes pour vous tout de suite.

 

Comment fonctionne la coulée de précision ?

Un procédé de coulée de précision inclut les étapes suivantes : fabrication d'un modèle, fabrication d'un arbre, création d'une coquille moulée, élimination de la cire, fusion et coulée. Typiquement, les coulées de précision sont capables de créer des composants à forme nette. Cependant, il y a des cas où des processus de finition supplémentaires sont requis.

Fabrication des modèles

Les modèles expendables ont la forme géométrique identique à la pièce finie. Il est fait en injectant de la cire dans un moule d'injection en métal. Puisque des températures extrêmes sont impliquées dans la coulée à cire perdue, la contraction thermique est généralement prise en considération dans la fabrication du modèle.

 

Fabrication de l'arbre (sprue)

Fabriquer un arbre est l'étape pour assembler les modèles. Le modèle ainsi que d'autres composants en cire sont mis ensemble sur l'arbre appelé une sprue.

 

Création d'une coquille moulée

La sprue sera placée dans la boue céramique dans cette étape pour créer une coquille moulée. Après cela, le stuc de sable est appliqué sur la sprue et couvre l'assemblage. La coquille moulée est créée après que l'assemblage sèche.

 

Élimination de la cire

Cette étape s'appelle le décirage. Elle aura lieu après que le processus de trempage et de revêtement avec le stuc est répété plusieurs fois jusqu'à ce que la coquille soit d'environ 5 à 8 mm d'épaisseur. L'assemblage est placé dans un autoclave et chauffé jusqu'à ce que la cire soit brûlée et perdue. Cette étape est importante car elle non seulement enlève la cire mais renforce et stabilise aussi la coquille céramique.

 

Fusion et coulée

Dans cette étape, le matériau métallique fondu est versé dans la coquille céramique finie pour couler. La chaleur est aussi importante dans cette étape car elle garantit que le métal fluide se répand uniformément dans la coquille.

La coulée de précision est aussi appelée coulée d'investissement ou coulée d'investissement de précision car les matériaux métalliques sont versés dans la coquille céramique pour former les produits finis. Après que le métal refroidit et durcit, la coquille est brisée pour récupérer la pièce. Cela s'appelle le knockout. Parfois, les pièces quasi à forme nette (NNS) ont besoin d'un processus de finition supplémentaire pour atteindre la précision et l'exactitude dimensionnelle.

 

Pourquoi la coulée de précision est-elle nécessaire ?

La coulée d'investissement de précision est nécessaire car elle est capable de traiter presque tous les matériaux métalliques. Alors que certains métaux et alliages sont difficiles à usiner, la coulée de précision sert d'alternative efficace pour créer des pièces complexes avec ces matériaux. Elle est appropriée pour fabriquer des passages internes et ports dans une vanne, aubes courbes d'une turbine, et canaux internes dans une pale de turbine, etc.

 

Quels sont les avantages primaires de la coulée d'investissement de précision ?

Comme mentionné, les coulées de précision sont capables de traiter les matériaux difficiles à usiner et de faire des formes nettes avec un design compliqué. Cependant, il y a plus d'avantages que cette technique offre.

• Elle est adaptable au changement constant de conception de produit
• Elle est idéale pour les séries de production de faible quantité (100-1000 pcs).
• Elle est capable de créer des géométries complexes qui sont difficiles à usiner ou forger.
• Elle offre une excellente finition de surface.
• Elle offre une haute précision dimensionnelle.
• Elle offre une liberté dans le choix du matériau. (Elle fonctionne avec les métaux ferreux et non-ferreux)