Le mélange de sable dans moulage en sable Il est composé de trois ingrédients principaux : du sable de silice (85 à 95 %), un liant comme l'argile ou la résine (4 à 10 %) et de l'eau ou d'autres additifs (1 à 5 %). Cette combinaison spécifique crée un matériau moulable, suffisamment résistant pour retenir le métal en fusion, mais qui se détache facilement une fois refroidi.
Imaginez un peu comme construire un château de sable à la plage. Le sable sec ne conserve pas sa forme, mais avec juste la bonne quantité d'eau, vous pouvez soudainement construire des structures complexes. Le moulage au sable fonctionne de la même manière, mais les enjeux sont bien plus importants : vous coulez du métal suffisamment chaud pour faire fondre le verre dans votre moule.
Le sable de silice constitue l'essentiel de tout mélange de moulage, car il peut supporter des températures supérieures à 3,000 40 °C sans fondre. Il faut du sable à grains arrondis, d'une granulométrie comprise entre 220 et XNUMX mesh (de la texture d'une poudre fine à un sel de table).
Le sable doit être propre et exempt d'impuretés. Toute matière organique ou minérale à bas point de fusion entraînera des défauts dans votre pièce moulée finale.
L'argile bentonite est le liant le plus courant dans coulée de sable vert (appelée « verte » car le mélange contient de l'humidité, et non en raison de sa couleur). Cette argile gonfle lorsqu'elle est humide, créant des liaisons solides entre les grains de sable.
La teneur en argile varie généralement de 7 à 12 % pour les pièces moulées en fonte et de 4 à 8 % pour les métaux plus légers. Une quantité excessive d'argile rend le mélange collant et difficile à travailler, tandis qu'une quantité insuffisante ne permet pas au moule de conserver sa forme.
L'eau active le liant argileux et confère au mélange sa malléabilité. La teneur en humidité se situe généralement entre 2 et 4 % pour la plupart des applications.
Il est crucial de bien doser l'humidité. Trop sec, le moule s'effrite lorsque vous retirez le modèle. Trop humide, des bulles de vapeur se forment lorsque le métal chaud entre en contact avec le moule, créant des défauts de surface.
Vous pouvez tester l'humidité en pressant une poignée de sable préparé. Elle devrait tenir fermement, mais se briser nettement lorsque vous la cassez en deux.
La poussière de charbon ou le charbon marin (2 à 5 %) crée une atmosphère réductrice qui empêche le métal de s'oxyder et améliore finition de surfaceLorsque le métal chaud frappe le moule, le charbon crée une fine couche de gaz qui empêche le métal de coller.
La farine de bois (0.5 à 2 %) augmente la fluidité, facilitant ainsi le démoulage. Elle brûle lors du coulage, laissant de minuscules vides qui permettent au sable de se désagréger.
La farine de maïs ou la dextrine (0.25 à 1 %) renforce la résistance du mélange lorsque vous avez besoin d'empreintes plus détaillées ou de sections de moule plus fines.
Le sable vert reste le choix le plus populaire, car il est économique et réutilisable. Une recette typique comprend :
Ce mélange convient à environ 90 % des moulages au sable dans le monde. Vous pouvez l'ajuster légèrement en fonction du métal coulé et de la complexité de votre pièce.
Lié à la résine le sable utilise des liants chimiques Au lieu d'argile, mélangez du sable avec 1 à 3 % de résine phénolique ou furanique, ajoutez un catalyseur et le mélange durcit à température ambiante ou à feu doux.
Cela permet d'obtenir des moules plus résistants et plus précis, parfaits pour les blocs moteurs automobiles ou les composants aérospatiaux. L'inconvénient ? Le coût est plus élevé et le sable est moins facilement réutilisable.
Les sables bitumineux utilisent de l'huile de lin (2 à 4 %) comme liant. Chauffer le mélange à 400 °C (XNUMX °C) et l'huile polymérise, créant une coque dure.
Les petites fonderies apprécient cette méthode pour les noyaux, car elle nécessite un équipement minimal. Il suffit de mélanger, de conditionner dans une boîte à noyaux et de cuire.
