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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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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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Méthodes de fabrication et processus industriel
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1. Possibilités de la fonderie
La fonderie offre beaucoup de possibilités qu’il est nécessaire de rappeler avant d’aborder l’étude des techniques de fabrication. On peut citer entre autres.
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Composition des alliages : tous les alliages sont coulables c’est pourquoi la fonderie offre une gamme d’alliages pratiquement illimitée, parmi lesquels on peut noter :
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les alliages ferreux courants (fontes, aciers) ;
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les alliages non‐ferreux (aluminium, bronze, magnésium, zamac...) ;
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les alliages spéciaux, aciers inoxydables, réfractaires, inusinables, difficiles à mettre en forme par d’autres procédés de fabrication.
Elle est le seul procédé qui permette d’adapter, avec la plus grande précision possible, l’alliage à la pièce et au service que l’on en attend.
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Structure des alliages : grâce aux traitements thermiques, on peut modifier la structure de certains alliages coulés. En outre pour une même pièce on peut obtenir des structures différentes dans certaines parties de celle‐ci (par exemple arbres à cames de moteur à explosion avec le profil des cames trempé sur refroidisseur).
Il faut également noter que tout alliage moulé est isotrope.
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Pièces :
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dessin : on peut mettre la matière où cela est nécessaire en fonction des contraintes subies par la pièce, mais en respectant les règles du tracé des pièces ;
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formes : on peut concevoir des pièces monoblocs, plus compliquées intérieurement et extérieurement que celles obtenues avec d’autres procédés, pour leur permettre d’intégrer plusieurs fonctions et pour supprimer des raccords ;
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précision dimensionnelle : grâce aux progrès considérables accomplis dans les dernières décennies dans les techniques de fabrication, notamment en moulage‐noyautage, la précision dimensionnelle des pièces de fonderie s’est très nettement améliorée, et l’on peut souvent parler d’une précision de quelques dixièmes de millimètre en moulage traditionnel ; cette précision dépend d’un certain nombre de facteurs parmi lesquels on peut citer les procédés de moulage‐noyautage et les machines pour les mettre en œuvre, le dessin, la forme et la dimension des pièces, l’alliage choisi, le nombre de...
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