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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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Lire l’articleINTRODUCTION
La fonderie peut apparaître comme une technique de fabrication très simple, universellement connue, utilisée depuis des millénaires et qui consiste à « fondre un alliage et le couler dans un moule reproduisant la forme de la pièce à obtenir ». Le processus industriel se révèle beaucoup plus complexe ; il s’agit en effet de fabriquer des pièces répondant à des critères bien définis, avec des cahiers des charges rigoureux, dans une gamme étendue d’alliages différents à qui l’on demande des performances de plus en plus élevées et fiables, dans des gammes de masses allant de quelques grammes à plusieurs dizaines ou centaines de tonnes, avec des précisions dimensionnelles toujours plus serrées, des états de surface les meilleurs possibles, des formes complexes pour intégrer le maximum de fonctions et avec des cadences de production allant de la pièce unitaire à plusieurs milliers de pièces par jour dans des conditions les plus économiques possible.
La fonderie a pu répondre à toutes ces exigences, parfois contradictoires, en modernisant ses techniques de production, en développant de nouveaux alliages et de nouveaux procédés de fabrication grâce à une connaissance plus scientifique et plus précise des techniques et des phénomènes mis en œuvre et en développant et appliquant, à tous les stades de la fabrication, des méthodes de contrôle plus performantes et plus rigoureuses pour améliorer la qualité des pièces produites et leur fiabilité, notamment dans le domaine des pièces de sécurité.
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Possibilités de la fonderie
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2. Méthodes de fabrication et processus industriel
2.1 Méthodes
L’étude et la définition des méthodes de fabrication sont la première phase du processus industriel, qui permet de définir les alliages et les procédés de fabrication à employer, les matériels et machines à installer éventuellement, les gammes de production à respecter et les outillages à fournir (modèles et boîtes à noyaux...).
Mais avant toute chose, il faudra mettre au point le cahier des charges et le dessin de la pièce avec le client, et si nécessaire avec l’usineur, pour que la pièce puisse être fabriquée dans toutes les règles de l’art, de la façon la plus économique.
L’ensemble de ce travail de préparation permettra de bien définir le dossier de fabrication de la pièce avant tout lancement de la production.
HAUT DE PAGE2.2 Processus industriel
Les procédés de fabrication sont très nombreux dans toutes les techniques mises en œuvre en fonderie. Nous les étudierons en détail dans les paragraphes suivants.
Nous avons choisi, pour illustrer le schéma de la fabrication d’une pièce de fonderie, la technique de moulage en sable vert (c’est‐à‐dire non étuvé) en châssis, qui est la plus répandue dans la très grande majorité des fonderies (figure 1)
À partir du dossier de la pièce et des outillages, le processus de production peut se résumer ainsi ;
-
fabrication des demi‐parties du moule en sable réfractaire, sable silico‐argileux vert dans cet exemple, sur machines à mouler ;
-
préparation des noyaux destinés à faire venir les évidements de la pièce, généralement fabriqués en sable siliceux avec résine durcie par catalyseur ;
-
remmoulage de ces noyaux dans la demi‐partie inférieure du moule et fermeture de celui‐ci par l’autre demi‐partie retournée ;
-
élaboration des alliages dans les appareils de fusion (cubilots, fours électriques...) ;
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coulée du métal dans les moules ;
-
refroidissement des moules après coulée ;
-
décochage des moules, c’est‐à‐dire cassage des moules, récupération du sable décoché et renvoi...
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