Monnaie d'investissement Nous produisons des pièces dont l'état de surface varie de 63 à 125 micromètres (1.6 à 3.2 Ra micropouces). Ce fini lisse est obtenu directement lors du moulage, sans usinage supplémentaire. Le moule en carapace céramique crée une texture de surface fine qui reproduit fidèlement les détails du modèle en cire.
| Processus de moulage | Typique Ra (µm) | Typique Ra (μin) | Caractéristiques et limites |
|---|---|---|---|
| Moulage en sable | 12.5 – 25 | 500 – 1000 | Finition brute, adaptée aux grandes pièces, faible coût d'outillage. Nécessite un usinage important pour les surfaces lisses. |
| Casting d'investissement | 1.6 – 3.2 | 63 – 125 | Excellente finition, grande complexité, forme quasi-définitive. Compatible avec la quasi-totalité des alliages, y compris les superalliages haute température. |
| Coulée sous pression | 0.8 – 1.6 | 32 – 64 | Finition supérieure, cadences de production élevées, excellent pour les parois minces. Limité aux alliages non ferreux à bas point de fusion. |
La surface de la pièce moulée en métal reflète directement la modèle en cire et la cavité du moule. Un matériau lisse et de haute qualité modèle en cire (souvent réalisé en injectant de la cire dans un moule en aluminium poli) permet d'obtenir un moulage plus lisse. Toute texture ou imperfection de la cire se reproduira sur le métal.
La première couche de la coque en céramique, appelée couche d'apprêt, crée la forme de la pièce moulée. finition de surface. Ce revêtement utilise des particules réfractaires fines d'une taille comprise entre 200 et 325 mesh.
Le stuc grossier ou les gros grains des couches de fond peuvent imprimer une légère texture (effet « papier de verre ») sur la pièce moulée. Généralement, la fonderie à la cire perdue utilise de la silice très fine ou de la farine de zircon dans la couche primaire afin de minimiser la rugosité.
L'épaisseur de la coque varie généralement de 0.25 à 0.5 pouce, obtenue par 5 à 12 couches de revêtement. Les coques plus fines produisent de meilleurs finis de surface, mais risquent de se fissurer lors du coulage du métal.
Un décirage contrôlé (souvent par autoclave ou cuisson éclair) prévient les fissures et les aspérités de la coque. Le décirage consiste à éliminer le modèle en cire à l'aide d'autoclaves à vapeur à 250 °C à 350 °C ou d'une cuisson éclair à 1,400 °C à 1,800 °C.
La cuisson de la coque pour la fritter (par exemple ~800–1100 °C) durcit et lisse la surface intérieure avant le coulage, améliorant ainsi la qualité de surface de la cavité de coulée.
Le fait de verser du métal dans une coque suffisamment chauffée permet au métal de remplir les détails fins sans geler prématurément.
Une température de coulée trop basse ou un préchauffage inadéquat du moule peuvent entraîner un remplissage incomplet ou des ondulations. À l'inverse, une surchauffe excessive ou des températures de coulée très élevées pour certains alliages peuvent éroder la surface du moule ou provoquer des réactions augmentant la rugosité.
Une vitesse de coulée contrôlée (pour éviter les turbulences) et une ventilation adéquate permettent également d'éviter les défauts tels que les inclusions ou les poches d'air qui pourraient abîmer la surface.
Certains métaux réagissent avec la céramique plus que d’autres.
Par exemple, les aciers forment des oxydes (par exemple, une pellicule d'oxyde de chrome dans l'acier inoxydable) lors de la coulée, qui peuvent légèrement s'imprimer en surface. Les alliages hautement réactifs ou résistants aux hautes températures (superalliages de nickel, alliages de cobalt) peuvent nécessiter des revêtements de surface spéciaux (zircon, alumine, etc.) pour éviter toute attaque chimique du moule susceptible de rendre la pièce rugueuse.
En général, les alliages qui se solidifient avec une microstructure plus fine (et moins défauts de retrait) auront des surfaces plus lisses.
Bien que les valeurs mentionnées concernent les surfaces brutes de moulage, les pièces moulées à la cire perdue subissent souvent des finitions mineures telles que le démoulage de la coque, le grenaillage ou le décapage. Ces étapes peuvent légèrement altérer la rugosité de la surface.
Un grenaillage léger avec un média fin peut réduire le Ra en éliminant les dépôts de céramique ou d'oxyde adhérents (ramenant souvent la rugosité à une valeur comprise entre 0.8 et 1.2 μm). Les traitements chimiques (décapage acide, etc.) peuvent également améliorer légèrement le Ra en éliminant les oxydes. Par exemple, le décapage peut améliorer une surface d'environ 1.5 μm à environ 1.0 μm.
| alliage de type | Grades communs | Finition de surface typique (Ra) | Caractéristiques de surface | Options de post-traitement |
|---|---|---|---|---|
| Acier au carbone | 1020, 1045, 4140 | 3.2-6.3 µm (125-250 µin) | Douceur modérée, sujette à l'oxydation | Usinage, grenaillage, peinture |
| Acier Inoxydable | 304, 316, 17-4PH, CF8M | 1.6-3.2 µm (63-125 µin) | Excellente douceur, résistant à la corrosion | Passivation, électropolissage, usinage |
| Alliages d'aluminium | A356, 6061, 7075 | 2.5-5.0 µm (100-200 µin) | Bonne qualité de surface, léger | Anodisation, usinage, conversion chimique |
| Alliages de titane | Ti-6AI-4V, CP Titane | 3.2-5.0 µm (125-200 µin) | Bonne surface, métal réactif | Fraisage chimique, usinage, anodisation |
| Superalliages à base de nickel | Inconel 718, Hastelloy X | 2.5-5.0 µm (100-200 µin) | Très bonne surface, résistante à la chaleur | Usinage, électropolissage |
| Chrome de cobalt | CoCrMo, Stellite | 1.6-3.2 µm (63-125 µin) | Excellente surface, biocompatible | Polissage, passivation |
| Alliages de cuivre | C93200 (Bronze), C86300 (Laiton) | 2.5-4.0 µm (100-160 µin) | Bonne surface, potentiel décoratif | Patine, polissage, placage |
| Acier à outils | H13, D2, M2 | 3.2-6.3 µm (125-250 µin) | Surface moyenne, très dure | Rectification, EDM, polissage |
| fonte ductile | 65-45-12, 80-55-06 | 5.0-10.0 µm (200-400 µin) | Surface plus rugueuse, bonne résistance | Usinage, grenaillage, revêtement |
| Alliages de magnésium | AZ91D, AM60B | 3.2-6.3 µm (125-250 µin) | Surface lisse, très léger | Conversion chimique, anodisation |
