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Auteur(s)
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Pierre CUENIN : Ingénieur Arts et Métiers - Ancien directeur Méthodes centrales fonderie-modelage Renault - Ancien président-directeur général de la société Bretonne de fonderie et de mécanique (SBFM) - Ancien administrateur délégué Fonderie du Poitou (FdP)
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Nous examinerons dans cet article les caractéristiques essentielles des techniques, procédés et matériels mis en œuvre dans la métallurgie des alliages de fonderie en renvoyant pour plus de détails aux articles spécialisés du traité.
La production de métal liquide est avec le moulage une des opérations clefs du processus industriel de la fonderie.
En effet, le métal conférera à la pièce toutes ses propriétés physiques (masse, stabilité dimensionnelle…), mécaniques (résistance, élasticité, usinabilité) et chimiques (corrosion…).
La qualité des pièces produites dépendra en grande partie de la qualité des alliages élaborés, elle‐même liée à celle du lit de fusion (ferrailles, fonte, métaux neufs, retours, ferro-alliages, flux, etc.) et aux conditions d’élaboration.
Cela justifie tous les contrôles et toute la rigueur qu’il faut appliquer à cette partie fondamentale de la technique de fonderie. On aura présent à l’esprit que le coût d’un rebut pour une cause métallurgique est grevé également des frais de moulage et de parachèvement.
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Alliages métalliques utilisés en fonderie
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7. Coulées du métal liquide
7.1 Généralités
La coulée du métal liquide dans un moule constitue la phase finale du processus de création de la pièce après la confection du moule et l’élaboration du métal.
Cette rencontre d’un métal à haute température et d’un moule, généralement à température ambiante, nécessite de prendre beaucoup de précautions pour garantir la bonne venue de la pièce et la sécurité du personnel.
On surveillera particulièrement les trois paramètres principaux de cette opération.
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Moule
Il devra être parfaitement sec et exempt de toute trace d’humidité qui pourrait entraîner des risques d’explosion, de soufflures ou de piqûres dans les pièces, notamment lorsque les moules comportent des refroidisseurs. De nombreux systèmes existent pour sécher et réchauffer les empreintes avant la fermeture des moules (par exemple séchage à la flamme d’un chalumeau à gaz, séchage par rayonnement de panneaux infrarouges, etc.).
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Métal liquide
En provenance des appareils de fusion, le métal liquide devra être à la bonne température, avoir une analyse correcte, être très propre, sans crasse ; sans peaux d’oxyde ni autres impuretés qui pourraient compromettre la santé de la pièce.
D’où la nécessité de bien décrasser le métal à chaque transvasement, et notamment dans la poche de coulée et au bec de celle‐ci, à la naissance du jet de coulée, pour éviter tout entraînement de crasse dans le moule.
L’emploi de poche théière avec barrage est particulièrement recommandé pour assurer un bon décrassage du métal.
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Coulée
Elle se fera en respectant un certain nombre de règles simples :
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bon centrage du jet de coulée dans le godet de coulée au départ, pour éviter toutes projections du métal et risque de gouttes froides dans la pièce ;
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remplissage rapide du godet pour éviter la création de vortex risquant d’entraîner de l’air dans la pièce ;
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maintien d’un débit constant de métal liquide ;
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arrêt de la coulée en temps utile pour bien remplir le moule, en évitant tout débordement sur le dessus du moule, sur les châssis...
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Coulées du métal liquide
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MAGERIE (J.C.) - Élaboration des fontes (hormis les fontes malléables) - M760, traité Matériaux métalliques, oct. 1995.
-
(2) - CHÉRIÈRE (J.) - Élaboration des fontes malléables. - M770, traité Matériaux métalliques, janv. 1994.
-
(3) - DETREZ (P.) - Moulage et fonderie de l’acier. - M780, traité Matériaux métalliques, oct. 1989.
-
(4) - ARNAUD (D.) - Fonderie et moulage des alliages de cuivre. - M800, traité Matériaux métalliques, janv. 1989.
-
(5) - PORTALIER (R.) - Fonderie et moulage des alliages d’aluminium. - M810, traité Matériaux métalliques, juil. 1990.
-
(6) - LAGRÉNÉ (G.) - Fonderie et moulage des alliages de magnésium. - M820, traité Matériaux...
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