Le mot fonderie nous évoque généralement quelque chose en lien avec la fabrication d’objets à partir de métal fondu puis coulé dans des moules. Ou cela nous renvoie à l’usine qui produit des pièces à partir de métal fondu. Dans cet article nous allons définir plus clairement ce qu’est la fonderie et voir différentes techniques utilisées dans ce domaine.
Sommaire
La fonderie : de quoi parle-t-on ?
En cherchant la définition de la fonderie, on tombe souvent sur 2 explications :
- Usine où sont fabriqués des objets en métal fondu ;
- Procédé de formage des métaux qui consiste à fondre puis couler un métal liquide dans un moule pour créer une pièce particulière.
La fonderie fait partie du domaine de la métallurgie, au même titre que la forge et la chaudronnerie.
Concrètement, dans une fonderie différentes pièces sont produites après la fonte des métaux. Le métal va être chauffé à très haute température jusqu’à devenir liquide, avant d’être coulé dans un moule. Il va ensuite refroidir et se solidifier pour prendre la forme finale voulue.
Différentes techniques peuvent être utilisées en fonction de l’alliage fondu, des caractéristiques, des dimensions et de la quantité de pièces à produire. La fonderie va notamment servir à fabriquer des pièces pour le secteur automobile, de l’armement, de l’aéronautique, de la sidérurgie ou encore pour des appareils ménagers ou des machines de travaux publics.
Quelles sont les différentes techniques utilisées en fonderie ?
Il existe plusieurs procédés de moulage des pièces en fonderie. Nous allons en voir quelques-unes ici, les plus répandues, en mettant en avant leurs avantages mais aussi leurs inconvénients.
Le moulage en sable
Il est réalisé avec un moule non permanent, c’est-à-dire que ce dernier est détruit après la fabrication de la pièce. On laisse couler le métal en fusion dans l’empreinte d’un moule en sable, qui été réalisé à partir d’un modèle qui a la forme de la pièce finale à obtenir. Le moule est composé de deux parties et le métal passe à travers un système de coulé pour atteindre l’empreinte à remplir.
- Avantages : permet de mouler des pièces de très grande taille et des matériaux dont le point de fusion est très élevé comme l’acier ou la fonte. C’est un procédé rentable pour les petites et moyennes séries.
- Inconvénients : les surfaces obtenues sont peu précises et le processus n’est pas rentable pour les grandes séries.
Le moulage en coquille par gravité
Ici le procédé est le même que pour le moulage en sable : l’alliage est coulé dans le moule métallique appelé coquille. La différence principale est que le moule servira pour toutes les pièces à réaliser contrairement au sable qui est à usage unique.
- Avantages : apporte une meilleure précision que le moulage en sable et une meilleure rentabilité pour les moyennes et grandes séries à produire.
- Inconvénients : réservé au matériau dont le point de fusion est inférieur à 900°C, tel que l’alliage de cuivre et d’aluminium.
Le moulage en coquille sous pression
Le matériau est fondu dans un cylindre, avant d’être injecté à grande vitesse et sous pression dans le moule à l’aide d’un piston.
- Avantages : bonne précision des surfaces, permet le moulage des matériaux peu fluides et des pièces de faible épaisseur.
- Inconvénients : prix élevé du moule, impossibilité d’utiliser des noyaux en sable pour faire des formes intérieures et des tourbillons peuvent se former pendant le processus de coulée du métal et entrainer une infiltration d’air.
Le moulage à la cire perdue
Il s’agit d’une méthode ancienne principalement utilisée pour la confection de pièces aux formes complexes et avec plusieurs fonctions. Un moule en céramique est fabriqué couche par couche, à partir d’un modèle en cire.
- Avantages : peu ou pas de contraintes sur les géométries et les formes, excellente précision, possibilité de couler une grande variété d’alliage même avec un point de fusion très élevé.
- Inconvénients : impossibilité de faire des pièces massives.
Cet article peut également vous intéresser : Top 6 des grandes entreprises industrielles françaises