Fonderie d'aluminium - Définition

Le modèle

Type de modèle, réalisation

Lors de l'étude de moulage, on aura défini le type de modèle à réaliser :

• Modèle nature
• Modèle sur plaques modèle
• Modèle en caissons

Dans tous les cas, le modèle en lui-même est une "maquette" grandeur nature (et même un peu plus compte tenu du retrait *) des formes extérieures de la pièce. Si le plan de joint est plan (au sens géométrique du terme), on fabrique généralement deux demi-modèles qui s'assemblent suivant ce plan de joint. Souvent, chacun de ces demi-modèles est fixé sur une plaque modèle qui comporte des bagues de centrage et s'adapte sur une machine à mouler. Cette technique s'utilise principalement pour le moulage au "sable à vert" ou sable noir, qui est un sable silico-argileux.

Dans d'autres cas et, quelle que soit la forme du plan de joint, on peut mettre les demi-modèles dans des caissons qui serviront directement de moule pour le sable à prise chimique (siliceux).
Dans des cas simples, on conserve le modèle nature, sans le fixer sur plaque ni dans des caissons. Un tel outillage sera moins onéreux mais le temps de moulage sera plus important; il y a donc un compromis à faire entre le coût de l'outillage et celui de la pièce moulée.

Les parties creuses intérieures ou certaines parties extérieures en contre-dépouille nécessitent la réalisation de boîtes à noyaux. Ces boîtes permettront de réaliser des noyaux en sable qui viendront s'ajouter aux deux parties du moule afin de réaliser ces formes.

Traditionnellement en bois et taillé à la main, le modèle est maintenant réalisé de plus en plus souvent en résine taillée sur commande numérique. Dans certains cas, pour des prototypes, on utilise des modèles en stéréolithographie ou des modèles à usage unique en polystyrène.

La réalisation du modèle et des éventuelles boîtes à noyaux est confiée au modeleur.

Équipement du modèle

Lorsque la fonderie reçoit un nouveau modèle, la première opération consiste à y matérialiser

• la position des coulées et leur nombre, les canaux de coulée (destinés à alimenter correctement et régulièrement la pièce lors de la coulée),
• la position des filtres, ainsi que
• la position et la forme des masselottes et évents.

De ces positionnements et de la nature de ces appendices de coulée dépendra en grande partie la santé matière de la pièce, c’est-à-dire l'absence de défauts dus

• à des turbulences lors de la coulée,
• à un refroidissement mal contrôlé ou encore
• à des impuretés entraînées par la coulée (sable, alumine, etc.).

Ces points étant précisés, un premier moule est réalisé, dans lequel ces appendices sont généralement taillés à la main et une (parfois plusieurs) pièce type est réalisée.

Si la pièce type donne satisfaction, le modèle est équipé, c’est-à-dire qu'on lui ajoute les dispositifs ci-dessus. Il s'agit souvent de parties démontables lors du démoulage (qui consiste à sortir le modèle, et non la pièce, du moule). Cet équipement du modèle permettra de garantir la répétabilité et la reproductibilité des pièces coulées par la suite.

Un modèle ainsi équipé et les différentes boites à noyaux qui l'accompagnent est généralement désigné par le terme Outillage de fonderie. Cependant, dans le langage courant, on emploie parfois l'expression modèle pour désigner l'ensemble de l'outillage de moulage.

Conservation / Restitution du modèle

L'outillage de fonderie décrit ci-dessus, à l'exception des équipements de coulée, appartient au client. Il est identifié comme tel, avec un numéro d'identification et des plaques de propriété.
Si quelques rares clients préfèrent que l'outillage leur soit rendu lors de la livraison des pièces, dans le cas général il est conservé à la fonderie pour une utilisation ultérieure.

Le modèle, nature, monté sur plaques ou en caissons, ainsi que les boîtes à noyaux, appartiennent au client.
Par contre, les équipements de coulée qui y ont été ajoutés sont la propriété de la fonderie qui les a réalisés.
D'ailleurs, si une autre fonderie était amenée ultérieurement à produire les mêmes pièces, elle n'équiperait probablement pas le modèle de la même manière, certaines parties de cet équipement tenant compte des spécificités propres à chaque fonderie.

De ce fait, en cas de demande de restitution de modèles par un client, la fonderie qui les détient est en droit de démonter ces équipements avant d'expédier les modèles. Cependant, cette mesure est rarement appliquée.