Sciences et Techniques LA FONDERIE

« La fonderie 1920, l'expansion de l'industrie automobile et aéronautique permet la naissance de fonderies d'aluminium léger et ultraléger au sable.

Aujourd'hui, la fonderie procure des objets moulés à toutes les industries, qu'elles soient de construction mécanique, de transport (automo­ bile et ferroviaire, naval, aéronautique et spatial), de machinisme agricole (machines-outils) ou de sidérurgie.

Parallèlement, la fonderie d'art met encore en œuvre des techniques traditionnelles pour le moulage de pièces importantes (cloches, statues), mais elle recourt aussi à des procédés modernes plus rapides pour forger des bronzes d'imitation et des fontes de bâtiments (grilles, balcons).

Chaque année, les pays industrialisés produisent ainsi plusieurs dizaines de millions de tonnes d'objets moulés en fonte, et plusieur� mil­ lions de tonnes de produits en acier.

Les Etats­ Unis, les pays de l'ex-URSS, le Japon, la Grande­ Bretagne, l'Allemagne et la France sont les princi­ paux pays producteurs de ces objets.

Le procédé de la fonderie Le procédé de la fonderie repose tant sur la tech­ nique du moulage que sur la physique et la chi­ mie des métaux.

Pour fabriquer des objets en trémie de stockage jiji;·�� chambre de refroidissement ------+- série, il faut d'abord un moule représentant fidè­ lement la forme de l'objet à reproduire, un moule qui doit être indéformable et durable.

Quant au métal ou à l'alliage en fusion qui est versé dans le moule, il est choisi en fonction des qualités phy­ siques que l'on désire conférer aux pièces.

Dans la branche de la construction méca­ nique, c'est l'acier- inoxydable et réfractaire­ qui est l'alliage le plus utilisé, mais il existe aussi une production importante d'objets moulés en alliages d'aluminium (pour l'automobile, l'avia­ tion, les appareils ménagers), et en alliages de cuivre (industrie chimique, robinetterie).

Dans le détail, la fabrication d'un produit de fonderie se décompose en de multiples étapes.

En premier lieu, la pièce à réaliser est dessinée sur la planche à dessin ou au moyen d'un logiciel informatique, puis sculptée en un modèle à trois dimensions, en grandeur réelle: c'est le modèle.

Autour de ce modèle, le fondeur crée alors le moule qui en assurera la réplique.

Cette fabrica­ tion du moule se fait communément en pressant une masse de sable autour du modèle, sable qui épouse fidèlement la forme à reproduire.

Le modèle est alors dégagé de son moule en sable, qui garde l'empreinte de la forme à reproduire.

Les moules peuvent aussi être en bois, ou en polystyrène.

L'atelier de moulage n'est pas toujours intégré à l'usine de fonderie.

C'est dans ce moule (souvent durci par un traite­ ment calorifique) qu'est versé le métal en fusion, lors d'une opération appelée «coulée>>.

Lors de la coulée, l'alliage liquide est introduit � dans l'empreinte du moule par simple gravité ou sous pression.

Une fois le moule rempli, le bain métallique se refroidit et se solidifie progressive­ ment pour donner l'objet désiré.

Ce changement de phase liquide/solide s'accompagne d'une légère contraction en volume : pour compenser cet effet, des injecteurs auxiliaires appelés «mas­ selottes•• introduisent de l'alliage liquide supplé­ mentaire autour de l'objet en contraction pour atteindre le volume final souhaité.

Une autre façon de gérer le problème de la contraction thermique est d'utiliser un moule légèrement � i Les pièces a obtenues au moyen de moulages au sable, comportent souvent des bavures métalliques et des aspérités qu'il est alors nécessaire de décaper avec une meule.

� Les aciéries modernes utilisent un procédé de moulage en continu: le méta/liquide traverse un moule permanent sans fond, qui détermine la section du lingot sans en limiter la longueur.

La forme précise de découpe barres d'acier découpées la barre métallique est aj ustée par une presse à galets, puis la barre est déviée vers les rouleaux de lissage qui affinent sa surface, avant l'opération finale de découpe.

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