Nettoyage de la fonte - signification et procédure lors du nettoyage et de la finition des pièces de fonte

Que signifie le nettoyage de la fonte ?

Les pièces de fonderie sont traitées après leur solidification jusqu'à l'obtention d'un produit fini. Toutes les étapes de traitement entre la solidification et l'expédition sont regroupées sous le terme de nettoyage de la fonte. On distingue encore une fois le crépissage brut et le crépissage fin. Le nettoyage brut a lieu en principe après la solidification. Le nettoyage fin est souvent externalisé pour des raisons de coûts. Lors du nettoyage brut, les pièces sont détachées du moule et débarrassées du sable. Le système de carotte est en outre séparé de la pièce à la main. Les bavures et les arêtes doivent ensuite être éliminées. Cela peut se faire à la main, à l'aide de poinçons ou de machines de sablage.

Le nettoyage de la fonte est une étape de travail coûteuse dans la fonderie, car elle ne peut être automatisée que de manière limitée et nécessite beaucoup d'expérience et d'habileté de la part des employés. Afin de réduire les coûts unitaires, les concepteurs essaient de concevoir des pièces de manière à ce que le travail d'usinage soit le moins important possible ou que des procédés automatisés puissent être utilisés dans la production en série.

De la masse fondue à la pièce à usiner

La coulée est un procédé de formage primaire au cours duquel le métal est liquéfié et coulé dans des moules. Le métal se solidifie dans le moule négatif et est ensuite transformé en une pièce finie. Les fonderies utilisent différents matériaux et procédés de coulée pour fabriquer des pièces pour un grand nombre de secteurs.

La construction de véhicules routiers est le secteur le plus important pour les fonderies. On trouve des composants en fonte dans tous les domaines des véhicules. On y utilise principalement la fonte d'aluminium et la fonte de magnésium pour alléger les véhicules. Après la construction de véhicules routiers, l'industrie mécanique est le deuxième secteur le plus important pour les composants en fonte. Selon l'utilisation, les pièces sont fabriquées en acier moulé ou en fonte. Les éoliennes seraient impensables sans pièces de fonderie telles que les moyeux. Mais l'aéronautique et l'aérospatiale ne peuvent pas non plus se passer de pièces en fonte. Dans ce secteur, les pièces des moteurs sont principalement en titane et résistent à des contraintes particulières.

Le processus de coulée donne des résultats très précis et aux dimensions exactes, mais un processus de traitement ultérieur est toujours nécessaire. Les moules, les noyaux ainsi que le processus en tant que tel génèrent des arêtes et des bavures, des résidus à la surface (calamine) ainsi que de petites particules de sable qui doivent être éliminées mécaniquement et parfois manuellement lors du nettoyage de la fonte. Dans la production en série, le procédé de sablage est utilisé pour effectuer ce travail de manière précise, rapide et économique.

Premières étapes de la finition de la fonte

Différents procédés de production sont utilisés dans les fonderies. Chaque fonderie est spécialisée dans certains matériaux et pièces. La base de chaque composant de fonte lors de sa création, représente le moule de coulée. La matière en fusion est coulée ou pressée dans le moule et s'y solidifie. On distingue les moules permanents des moules perdus. Les moules permanents, comme les lingotières, peuvent être utilisés pendant une période prolongée, tandis que les moules perdus en sable ou en céramique sont détruits lors du démoulage. Chaque procédé de moulage présente des avantages et des inconvénients et dépend du matériau utilisé ainsi que de l'utilisation prévue des composants.

Les moules en coquille ont l'avantage de solidifier la matière en fusion dans un moule métallique et d'éviter que des substances étrangères telles que le sable ne contaminent la surface. Cependant, des bavures se forment au niveau des zones de séparation du moule et doivent être éliminées manuellement.

Dans les moules en sable classiques, les pièces doivent être retirées du moule après la solidification. Les adhérences plus importantes de sable sont éliminées manuellement ou des installations telles que des grilles vibrantes sont utilisées pour briser le sable. Lors de cette étape de travail, on procède souvent aussi à l'élimination manuelle des entailles et des masselottes. Le matériau de moulage peut être retraité et réutilisé. Il reste des pièces moulées qui, outre des bavures et des arêtes, présentent des salissures dues au sable et aux résidus de production, voire des défauts de surface.

Pour corriger les défauts de coulée, différentes méthodes sont utilisées lors du nettoyage. Le choix de la méthode dépend du matériau et du type de défaut. Les méthodes les plus courantes sont le brasage, le soudage, le masticage, la projection de métal et l'imprégnation.

Le nettoyage de la fonte en détail

Les composants en fonte subissent un long processus avant de quitter l'usine. Après le déballage grossier des pièces coulées de leur moule respectif, elles doivent être ébarbées, décalaminées ou dessablées. Ce n'est qu'après ces étapes de travail que l'on obtient la surface typique d'une pièce de fonderie.

Comme le nettoyage de la fonte est lié à des coûts élevés, on essaie d'automatiser autant que possible cette étape du processus. On utilise donc des grenailleuses à fil ou des grenailleuses à rail suspendu que l'on trouve souvent dans les fonderies. Les machines et les abrasifs sont adaptés au processus afin d'obtenir le résultat souhaité. Différents abrasifs sont utilisés en fonction du matériau et de l'application. Dans l'installation, de fins résidus de sable ou de calamine sont éliminés de la surface du métal. Les bavures et les arêtes sont lissées par l'abrasif, ce qui rend inutile toute retouche manuelle.

Dans le cas de la coulée sous pression, le processus de coulée est entièrement automatisé. Les grenailleuses peuvent donc être intégrées de manière optimale dans le processus de production. Les pièces peuvent être acheminées de manière automatisée vers une installation de sablage au moyen de robots.

Lors du processus de sablage, les pièces sont placées sur un tapis roulant ou introduites dans l'installation par un convoyeur aérien. Dans la chambre d'acier, des turbines à haute performance accélèrent un agent de sablage qui frappe les pièces de différents côtés et traite la surface. La longueur du processus est réglée de telle sorte qu'à la fin, la pièce présente la qualité de surface souhaitée.

Le sablage est un processus durable, car l'agent d'acier est mis en circulation jusqu'à ce qu'un degré d'usure défini soit atteint. L'agent de sablage usé est évacué de la machine et un nouvel agent est automatiquement ajouté.

Conclusion

La coulée est l'une des possibilités de fabriquer des pièces finies à partir de métaux. Toutefois, ce processus nécessite souvent un traitement ultérieur des pièces coulées, qui est généralement effectué manuellement. Cela entraîne des coûts de personnel élevés et donc des prix unitaires élevés. Pour réduire ces coûts, il est possible d'utiliser des grenailleuses qui automatisent partiellement ou totalement le processus de finition de la fonte. Le choix de la grenailleuse appropriée dépend de différents facteurs, tels que les pièces, la qualité de surface souhaitée, les conditions d'espace, la puissance nécessaire et, bien sûr, les propres idées d'un processus de production optimal. Lorsqu'une machine standard ne suffit pas à répondre aux exigences, les concepts de machines sur mesure sont la meilleure solution pour les entreprises. Les grenailleuses réduisent en outre les coûts unitaires, car le processus de grenaillage peut être partiellement ou entièrement automatisé.