La fonderie aluminium est un procédé industriel permettant la transformation du métal en pièces moulées aux formes complexes et diversifiées. Cette technique est largement utilisée dans l’industrie automobile, aérospatiale, navale et bien d’autres secteurs.
Mais comment fonctionne une fonderie aluminium ? Pour le savoir, il est nécessaire de se pencher sur les différentes étapes du processus.
Sommaire
Préparation du métal et alliages
La première étape consiste à préparer le métal qui sera fondu pour être coulé. L’aluminium est généralement choisi pour ses propriétés de légèreté, de résistance à la corrosion et sa capacité à s’allier avec d’autres métaux pour former des alliages plus performants.
Les alliages d’aluminium sont souvent composés de différents éléments tels que le cuivre, le magnésium, le silicium ou encore le zinc, selon les caractéristiques souhaitées pour la pièce finale (résistance, conductivité électrique, etc.). La composition précise de l’alliage dépend des exigences du client et des normes en vigueur.
Conception du moule et des noyaux
Une fois que l’alliage est prêt, on passe à la conception du moule dans lequel il sera coulé. Le moule est un dispositif en forme de coquille, qui est fabriqué à partir de matériaux réfractaires capables de supporter les températures élevées sans se déformer.
Les moules peuvent être réalisés en sable comme dans cette fonderie, en céramique ou en métal, selon la complexité de la pièce à produire, la quantité demandée et le budget disponible. Pour créer un moule, on commence par réaliser un modèle en 3D de la pièce à fabriquer. Ce modèle peut être conçu à l’aide de logiciels de conception assistée par ordinateur (CAO) et doit inclure tous les détails de la pièce, y compris les cavités, les trous et les autres éléments internes.
À partir de ce modèle, on crée ensuite un moule négatif du même matériau que celui choisi pour le moule final. Ce moule négatif sert de base pour fabriquer le moule positif, qui sera utilisé lors de la coulée de l’alliage. Lorsque la géométrie de la pièce comporte des espaces vides ou des cavités, on utilise des noyaux. Les noyaux sont des structures temporaires placées à l’intérieur du moule, autour desquelles l’alliage est coulé. Ils sont ensuite retirés après solidification de l’alliage pour laisser place aux cavités souhaitées.
Fabrication des broches
Dans certains cas, il est nécessaire d’utiliser des broches pour maintenir les noyaux en place pendant la coulée. Les broches sont généralement en acier ou en céramique et ont une forme spécifique pour s’adapter parfaitement à la géométrie du moule et des noyaux. Elles sont soigneusement positionnées avant la coulée et sont retirées en même temps que les noyaux une fois la pièce refroidie.
Processus de coulée
Une fois le moule et les noyaux prêts, on procède à la coulée de l’alliage d’aluminium. Il existe plusieurs méthodes de coulée, dont voici quelques-unes :
- Coulée en gravité : L’alliage est simplement versé dans le moule depuis un creuset, et la force de la gravité facilite la circulation du métal liquide dans les différentes parties du moule.
- Coulée en basse pression : L’alliage est injecté dans le moule sous faible pression, ce qui permet de remplir plus rapidement et uniformément les cavités et les détails du moule.
- Coulée en coquille : Le moule est constitué de deux demi-coquilles en métal, et les noyaux sont insérés entre elles. L’alliage est ensuite versé entre les deux coquilles, qui sont refermées hermétiquement pour éviter les fuites.
Refroidissement et démoulage
Après avoir été coulé, l’alliage doit refroidir et se solidifier à l’intérieur du moule. Le temps de refroidissement dépend de la taille et de la complexité de la pièce, ainsi que du matériau du moule. Une fois que l’alliage est totalement solidifié, il est possible de retirer la pièce du moule en démontant les différentes parties du moule et en extrayant les noyaux et les broches si nécessaire.
Finitions et contrôles qualité
Enfin, les pièces obtenues passent par différentes étapes de finition pour atteindre la qualité requise. Ces étapes peuvent inclure l’ébavurage, le polissage, le traitement thermique, le revêtement, l’assemblage, etc. Chaque pièce est également soumise à des contrôles de qualité pour vérifier qu’elle correspond aux exigences du client et aux normes en vigueur.
Pour résumer, le processus de la fonderie aluminium repose sur plusieurs étapes clés : la préparation de l’alliage, la conception du moule et des noyaux, la coulée de l’alliage, le refroidissement et le démoulage, et enfin les finitions et contrôles qualité.
Grâce à cette méthode efficace et polyvalente, il est possible de réaliser des pièces moulées aux formes complexes et variées, répondant aux besoins des industries les plus exigeantes.
