Moulage en sable La fabrication de moules est l'une des techniques de formage des métaux les plus anciennes et les plus polyvalentes. Il suffit de créer une cavité dans le sable correspondant à la pièce souhaitée, d'y verser du métal en fusion et d'obtenir une pièce solide en refroidissant. C'est comme construire un château de sable sur la plage, sauf que vous créez des formes précises qui peuvent devenir des blocs-moteurs, des œuvres d'art décoratives ou des pièces de machines.
Votre modèle est la forme maîtresse qui crée la cavité dans votre moule en sable. Considérez-le comme le tampon qui crée l'empreinte : quelle que soit la forme de votre modèle, c'est à cela que ressemblera votre pièce métallique finale.
Choisissez un modèle légèrement plus grand que votre pièce finale pour tenir compte du retrait du métal lors du refroidissement. Les modèles en bois sont parfaits pour les débutants, tandis que les modèles en aluminium ou en résine durent plus longtemps en cas d'utilisation répétée.
Le modèle a besoin angles de dépouille (légèrement coniques) d'environ 1 à 3 degrés pour pouvoir le sortir du sable sans endommager les parois du moule. Imaginez essayer de sortir un seau à parois droites du sable humide : cela ne fonctionnerait pas sans ces parois inclinées.
Le flacon est simplement un cadre en bois ou en métal en deux parties qui contient le sable. La partie inférieure est appelée « traînée » et la partie supérieure « chape ». Nettoyez le sable et les débris.
Placez votre patron sur une planche plate à l'intérieur du frein. Si vous fabriquez un objet comme un engrenage, posez-le à plat.
Pour les motifs divisés (ceux qui se séparent en deux parties), placez la moitié inférieure dans le support maintenant. Vous ajouterez la moitié supérieure plus tard, lors de la finition de la chape.
Saupoudrez le modèle de poudre de séparation – généralement du talc ou du graphite.
Pour les motifs légers qui pourraient bouger, utilisez une petite touche de ruban adhésif double face ou d'argile pour les maintenir temporairement en place.
Vous allez maintenant tasser du sable de moulage spécial autour de votre modèle pour créer la cavité du moule. Ce sable n'est pas du sable de plage, mais un mélange de sable de silice, d'argile et d'eau qui conserve sa forme lorsqu'il est comprimé.
Commencez par tamiser une fine couche de sable fin directement sur le motif. Ce sable criblé capture mieux les détails fins que le sable grossier.
Ajoutez du sable par couches de 2 cm plutôt que de le verser en une seule fois. Chaque couche doit être bien compactée.
Utilisez un pilon (un outil ressemblant à un pilon surdimensionné) pour comprimer fermement chaque couche. Commencez doucement autour du motif pour éviter de le déplacer, puis tassez plus fort au fur et à mesure.
Le sable doit être ferme comme du sucre brun tassé, et non meuble comme du sable de plage.
Une fois le réservoir plein, utilisez une règle pour gratter l'excédent de sable jusqu'au niveau du haut du flacon.
Certains fondeurs percent de petits trous d'aération à cet endroit avec un fil de fer. Ceux-ci permettent à la vapeur et aux gaz de s'échapper pendant le coulage, évitant ainsi la formation de bulles dans la pièce.
Placez une planche sur le sable nivelé et retournez délicatement le traîneau. Votre patron est maintenant face visible, prêt pour la partie supérieure.
Le système d'injection est la tuyauterie de votre moule : des canaux qui guident le métal en fusion dans la cavité. Sans injections appropriées, le métal ne remplira pas votre moule uniformément.
La carotte est l'endroit où le métal est coulé, et les colonnes montantes sont des réservoirs qui alimentent le métal supplémentaire à mesure que la pièce se rétracte. Marquez ces points avec des chevilles en bois ou des chevilles enfoncées dans le sable.
Placez la carotte près de la partie la plus épaisse de votre modèle. Les masselottes sont placées aux points hauts, inaccessibles au métal ou susceptibles de rétrécir.
Creusez de petites dépressions en forme d'entonnoir autour de vos marqueurs de grappe et de colonne montante. Ces cavités facilitent le coulage et réduisent les turbulences.
À l'aide d'un coupe-goulotte ou d'une petite truelle, creusez un canal entre la carotte et la cavité du modèle. Ce canal doit pénétrer dans la cavité à son point le plus bas afin de minimiser les éclaboussures.
Gardez le coureur d'environ 1/4 de pouce de profondeur et de largeur pour les petites pièces moulées, plus grand pour les pièces plus grosses.
Soufflez tout le sable détaché des canaux que vous avez coupés.
Appliquez une autre légère couche de poudre de séparation sur toute la surface de traînée, y compris les canaux nouvellement coupés.
La chape forme la moitié supérieure de la cavité du moule. Cette étape est similaire à celle du drag, mais avec quelques ajouts importants.
Placez le flacon de coupe sur le drague, en alignant les goupilles de guidage si votre flacon en est équipé. Les deux moitiés doivent s'emboîter parfaitement.
Saupoudrez à nouveau le motif exposé et la surface avec de la poudre de séparation.
Tassez le sable exactement comme vous l'avez fait avec la drague : d'abord le sable criblé, puis les couches, puis le damage. Soyez très prudent pour ne pas perturber le motif ou les sillons en dessous.
Une fois la chape compactée et nivelée, tournez et retirez délicatement les chevilles en bois utilisées pour les carottes et les contremarches. Celles-ci laissent des rainures verticales pour la coulée du métal.
Percez des trous d'aération sur toute la surface de la chape avec un fil de fer, en vous arrêtant juste avant le motif. Plus il y a d'aérations, moins il y a de défauts dus aux gaz emprisonnés.
C'est le moment de vérité : vous allez ouvrir le moule et retirer le modèle pour révéler la cavité.
Soulevez la chape à la verticale, en la maintenant à niveau. Toute inclinaison peut entraîner la chute de sable dans la cavité de la drague.
Mettez la chape de côté avec précaution, côté cavité vers le haut.
Tapez doucement sur le motif pour le décoller, puis soulevez-le. S'il est coincé, vissez une vis dans le motif pour l'utiliser comme poignée.
Si vous avez utilisé un motif divisé, retirez la moitié supérieure de la chape de la même manière.
Vérifiez les deux moitiés pour déceler les bords endommagés, le sable meuble ou les parties affaissées. Les petits défauts peuvent être réparés avec une cuillère et de l'eau.
Soufflez le sable qui se détache de la carotte, des canaux et des colonnes montantes. Des évents dégagés assurent une bonne évacuation des gaz.
Utilisez de petits outils pour réparer les bords endommagés ou ajouter des fonctionnalités que le modèle n'a pas pu créer.
Le lavage des moisissures améliore finition de surface et empêche le sable d'adhérer à votre pièce moulée. C'est comme un spray antiadhésif pour votre moule.
Le lavage au graphite est efficace sur le fer et l'acier. Le lavage au zircon résiste mieux aux températures élevées.
La cavité du moule doit être parfaitement sèche. Le sable humide entraînera des écoulements et des flaques d'eau.
Appliquez une couche fine et uniforme à l'aide d'un pinceau doux ou d'un vaporisateur. Si elle est trop épaisse, elle s'écaillera et se déposera sur votre moulage.
Laissez sécher à l'air libre ou utilisez un chalumeau pour accélérer le séchage. Le revêtement doit être uniforme et légèrement brillant.
Vérifiez l'absence de coulures, de zones dénudées ou d'accumulations épaisses. Retouchez si nécessaire.
Vous êtes presque prêt à couler le métal. Ces dernières étapes garantissent que tout reste en place pendant la coulée.
Les noyaux créent des sections creuses dans votre pièce moulée. Positionnez-les soigneusement en utilisant les empreintes (empreintes) du noyau dans votre moule.
Remettez la chape sur le frein, en l'alignant exactement comme précédemment. Un mauvais alignement crée des pièces moulées décalées.
Le métal en fusion crée une pression capable de soulever la chape. Utilisez des serre-joints ou des poids lourds pour la maintenir fermée.
Pour un moulage de 10 livres, utilisez au moins 30 livres de poids.
Vérifiez que toutes les ouvertures d'aération sont dégagées. Percez d'autres ouvertures si vous voyez des zones susceptibles de retenir du gaz.
Placez votre moule sur un lit de sable sec pour récupérer les éventuelles fuites de métal. Préparez tout l'équipement de sécurité nécessaire : le métal en fusion est impitoyable.
Versez le métal en fusion régulièrement dans la carotte jusqu'à ce qu'il remplisse entièrement le moule. Commencez par un jet fin pour éviter de faire pénétrer le sable dans la cavité, puis augmentez le débit.
Continuez à couler jusqu'à ce que le métal apparaisse dans les colonnes montantes. Cela confirme que toute la cavité est pleine.
Arrêtez de verser lorsque le bassin de coulée reste plein – votre moule est terminé.
L’attente est la partie la plus difficile, mais précipiter cette étape ruine tout votre travail.
Laissez refroidir complètement la pièce avant de démouler. Les petites pièces nécessitent 30 minutes ; les grandes, plusieurs heures.
Le métal doit être suffisamment froid pour pouvoir être manipulé à mains nues.
Secouez le flacon pour faire sortir le sable. Le moulage tombera avec le sable.
Conservez le sable : vous pouvez le reconditionner et le réutiliser plusieurs fois.
Votre pièce moulée est maintenant prête pour le nettoyage, qui consiste à couper la carotte et les contremarches, à meuler les aspérités et à terminer selon les spécifications souhaitées.
