Introduction et déroulement du processus de moulage à modèle perdu

Le moulage de précision à modèle perdu , également connu sous le nom de moulage à la cire perdue , est un procédé de moulage de précision ayant une longue histoire et qui est encore largement utilisé aujourd'hui. Elle permet de produire des pièces métalliques aux formes extrêmement complexes, aux dimensions précises et aux surfaces lisses. Le principe de base est le suivant : pour former un moule en matériau réfractaire avec un modèle fusible (facilement fusible), le modèle est fondu et perdu avant la coulée, obtenant ainsi un moule intégral sans surface de séparation. Voici le déroulement détaillé du processus de moulage de précision à la cire perdue, qui peut être divisé en trois étapes principales : l'étape de fabrication de moules, l'étape de fabrication de coques et l'étape de fusion et de coulée.

Phase un : fabrication et assemblage de moules (traitement des moules en cire)

Le but de cette étape est de créer un arbre modèle en cire ayant exactement la même forme que la pièce finale.

1. Conception et fabrication de moules : Tout d’abord, sur la base des dessins du produit, un moule de pressage (moule d’injection) est fabriqué à l’aide de matériaux tels que le métal (comme l’acier, l’aluminium) ou le silicone. La cavité de ce moulage par compression a la forme du moule en cire.

2. Moule d'injection de cire ：

•Chauffez et faites fondre des matériaux à base de cire spécialement conçus (tels que la paraffine, la cire d'abeille, le plastique, etc.) pour obtenir une pâte.

•Injectez la cire pâteuse dans le moule sous une certaine pression à l'aide d'une presse à cire.

•Après avoir maintenu la pression et refroidi, ouvrez le moule et retirez le moule en cire.

3. Coupe du moule en cire :

•Le moule en cire retiré présentera des défauts tels que des lignes de fermeture du moule et des éclairs.

•L'opérateur utilise un couteau de coupe dédié pour le couper soigneusement afin de garantir la taille et la forme précises du moule en cire.

4.Assembler le module (souder l'arbre à cire) :

•Soudez les multiples moules en cire polie (comme des fruits) un à un sur une tige de cire centrale (système de coulée) pour former un 'arbre à cire' complet.

•Le but de l'assemblage de modules est d'améliorer l'efficacité de la production, et plusieurs pièces peuvent être produites en une seule pièce moulée.

Phase deux : Fabrication de coquilles (Formation du moule)

Le but de cette étape est de construire une coque réfractaire solide à l'extérieur de l'arbre à cire, et la cavité interne de cette coque sera l'espace rempli de métal dans le futur.

1. Dégraissage et nettoyage : Pour éliminer les taches d'huile sur la surface du moule en cire et lui permettre de mieux adhérer à la pâte, un dégraissage et un nettoyage doivent être effectués en premier.

2. Revêtement et fabrication de coques : il s'agit de l'étape la plus cruciale et la plus longue du moulage de précision à la cire perdue, qui nécessite plusieurs répétitions.

•Étape 1 : Revêtement : Plongez l'arbre à cire dans une suspension composée de poudre réfractaire extrêmement fine (telle que de la poudre de zircon, de la poudre de corindon) et d'un liant (tel que du verre soluble, du sol de silice, du silicate d'éthyle) pour recouvrir uniformément sa surface d'une couche de suspension.

•Étape 2 : Ponçage : Saupoudrer immédiatement une couche de sable réfractaire relativement grossier (comme du sable de mullite, du sable de corindon) sur la couche de revêtement humide. Le sablage est effectué pour améliorer la résistance, la perméabilité à l'air et la stabilité de la coque.

•Étape 3 : Séchage et durcissement : Suspendez les modules enduits et suspendus dans un environnement à température et humidité constantes pour sécher, permettant à l'adhésif de durcir complètement et de former une solide couche résistante au feu.

•Répétez l'opération : Le processus ci-dessus de « revêtement → ponçage → séchage » doit être répété 6 à 9 fois, voire plus, jusqu'à ce que la coque atteigne l'épaisseur et la résistance requises (généralement 6 à 15 millimètres).

Troisième phase : Déparaffinage, torréfaction et coulage (obtention du moulage)

Cette étape consiste à transformer la coque en un moule moulable et à y injecter du métal en fusion.

1. Décirage

•Placez le module de fabrication de coques terminé dans un réacteur de déparaffinage à vapeur haute pression ou dans un réservoir d'eau chaude.

•Le moule en cire à l'intérieur de la coque est complètement fondu et déchargé en utilisant de l'eau chaude ou de la vapeur, obtenant ainsi une coque résistante au feu avec une cavité interne. C'est justement de cette étape que naît le terme « cire perdue ». La cire qui s'écoule peut être recyclée et réutilisée.

2. Cuisson des coquilles

•La coque décirée est placée dans un four de torréfaction à haute température (par exemple 1 000-1 100°C) pour la torréfaction.

•Objectif:

(1) Retirez la cire résiduelle et l'humidité dans la coque du moule.

(2) Améliorer la résistance et la respirabilité de la coque.

(3) Préchauffez la coque du moule pour éviter que le métal fondu n'éclabousse en raison d'une différence de température excessive ou d'un refroidissement trop rapide pendant le versement, garantissant ainsi la qualité de la coulée.

3. Fusion et coulée

•Pendant ce temps, le matériau métallique est fondu dans un four de fusion (tel qu'un four à induction moyenne fréquence) et raffiné jusqu'à la composition et la température requises.

•Sortez la coque du moule chauffée au rouge du four de torréfaction et transférez-la rapidement dans la zone de coulée.

•Versez le liquide métallique en fusion dans la cavité de la coque du moule pendant qu'il est encore chaud.

4. Refroidissement et décorticage

•Laissez la coque moulée refroidir naturellement dans l'air ou enterrez-la dans le sable pour refroidir.

•Une fois le métal solidifié et refroidi, cassez la coque extérieure par vibration ou en frappant pour retirer le module de coulée avec le système d'ouverture.

5. Post-traitement :

•Découpe : utilisez une machine de découpe à meule pour couper les pièces moulées individuelles du système de porte.

• Meulage : Meuler les points de coupe ainsi que les portes et contremarches restantes.

•Traitement thermique : selon le matériau et les exigences, les pièces moulées subissent des traitements thermiques tels que le recuit, la normalisation et la trempe pour améliorer leurs propriétés mécaniques.

•Sablage/grenaillage : nettoyez la surface de la pièce moulée pour la rendre lisse et propre.

•Usinage et inspection : effectuer l'usinage fin nécessaire et effectuer l'inspection de qualité finale par des moyens tels que la mesure dimensionnelle et les tests non destructifs (tels que les tests aux rayons X et par fluorescence).