Un homme manipule du métal fondu dans une fonderie de précision

The difference between investment casting and sand casting

Casting is a technique for reproducing complex metal parts using a mould. Several casting methods exist, but investment casting and sand casting are the most common.

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Les deux méthodes présentent leurs avantages et leurs limitations et sont utilisées dans des contextes différents. C’est pourquoi lorsque vous souhaitez réaliser une pièce d’acier ou d’alliage métallique, vous devez choisir la bonne méthode.

Moulage à la cire perdue

Le procédé de moulage à la cire perdue est une méthode utilisée dans les fonderies de précision qui utilise une pièce de cire comme modèle pour créer un moule. La cire est ensuite retirée du moule et remplacée par du métal fondu. Cette méthode est souvent utilisée pour créer des pièces détaillées et complexes.

Étapes du processus

Le processus de moulage à la cire perdue se déroule selon ces étapes :

  1. Tout d’abord, un modèle de la pièce est créé en cire.
  2. En second lieu, ce modèle est recouvert d’une couche de céramique pour créer un moule.
  3. La cire est ensuite retirée du moule, laissant une cavité dans laquelle le métal fondu peut être versé.
  4. Le moule est alors chauffé pour sécher et durcir la céramique.
  5. Une fois que le moule est prêt, le métal fondu est versé dans la cavité et on le laisse refroidir.
  6. Finalement, on casse le moule pour révéler la pièce finie.

Il s’agit de la version résumée de la technique. Nous vous invitons à consulter notre article de fond sur le détail de la technique à la cire perdue afin de mieux comprendre l’étendue du procédé.

Les avantages — cire perdue

Le processus de moulage à la cire perdue a l’avantage de pouvoir créer des pièces d’une grande complexité et d’une grande précision avec un fini inégalé. Cette méthode permet également de fabriquer des pièces métalliques en série, le moule étant réutilisable, ce qui est idéal pour la production en masse. Elle est aussi plus écologique et plus rentable puisqu’elle produit moins de déchets.

Chez Vestshell, l’aspect écoresponsable est primordial. Nous réduisons notre empreinte carbone liée à la consommation d’énergie, nous récupérons la cire, recyclons les métaux et la céramique, réutilisons les eaux usées, mais aussi les rejets thermiques. Ces derniers permettent de chauffer une partie de l’usine.

Les inconvénients — cire perdue

La technique à la cire perdue est cependant plus coûteuse que le moulage au sable (sand casting), elle prend plus de temps à produire et ne peut pas concevoir des pièces immenses. Habituellement, selon la fonderie de précision, on peut aller jusqu’à plus ou moins 100 à 150 livres.

Moulage en sable (sand casting)

Le sand casting est une méthode qui utilise du sable comme matériau pour les moules. Contrairement au moulage à la cire perdue, le moule est détruit à la fin du processus et ne peut donc pas être réutilisé. Ce procédé est souvent favorisé pour créer des pièces simples et/ou de grande taille.

Étapes du processus

Le sand casting passe par les étapes suivantes :

  1. En premier lieu, un modèle de la pièce est créé en bois, en mousse ou en métal.
  2. Le modèle est ensuite recouvert de sable et mécaniquement compacté pour créer un moule.
  3. Ce moule est chauffé pour durcir le sable et retirer le modèle.
  4. Le métal fondu est versé dans le moule et on le laisse refroidir.
  5. Pour terminer, le moule est cassé pour révéler la pièce finale.

Les avantages — moulage en sable

Le sand casting est la méthode la plus fréquemment utilisée. Elle a l’avantage d’être moins coûteuse que le moulage à la cire perdue et de prendre moins de temps à produire. Ce processus est également idéal pour la production de pièces de très grande taille.

En outre, sa rentabilité est plus grande pour la fabrication de petites séries et il est possible d’atteindre un point de fusion si élevé que même la fonte et le titane, entre autres matériaux, peuvent être utilisés.

Par ailleurs, le sable de fonderie peut être recyclé.

Les inconvénients — moulage en sable

La méthode du sand casting ne permet pas de créer des pièces aussi détaillées que le moulage à la cire perdue. D’autre part, la finition de surface est beaucoup plus brute, sans compter que le moule étant assemblé par ses 2 parties laisse un joint métallique très apparent sur la pièce finale.

Comparaison entre le moulage à la cire perdue et le sand casting

Le moulage à la cire perdue et le moulage en sable diffèrent dans leur processus de production, dans leur application ainsi que dans la finition des pièces.

Tous deux nécessitent une bonne expertise, mais la technique à la cire perdue exige plusieurs maîtres d’œuvre pour obtenir des résultats conformes aux normes et aux standards stricts des industries très spécialisées qui s’y réfèrent.

Industries et applications

Le moulage à la cire perdue est souvent utilisé pour créer des pièces détaillées et complexes en série, tandis que le procédé au sable est privilégié pour des pièces de métal d’envergure, tout en conservant un aspect plus simple.

Les deux méthodes sont couramment utilisées dans l’industrie de l’automobile, de l’aérospatiale et de la construction, mais le moulage à la cire perdue s’étend à des domaines plus spécialisés. On pense entre autres aux télécommunications, à l’industriel haut de gamme, au nucléaire, au médical et à toute industrie de pointe qui cherche à innover avec de nouvelles pièces d’alliage métallique.

Le produit fini de la cire perdue vs le sand casting

Le moulage à la cire perdue a l’avantage de pouvoir créer des pièces aux détails et à la complexité exceptionnels avec une finition de surfaces nécessitant rarement d’être machiné. Surtout lorsque la fonderie de précision s’assure de procéder avec des étapes de tests d’essais non destructifs (E.N.D.) comme le ressuage, la magnétoscopie, la radiographie et l’analyse chimique par spectrométrie.

Quant au sand casting, il est parfait pour les pièces de grande taille qui n’ont pas besoin d’une finition de grande qualité et il peut utiliser un spectre quasi illimité de métaux pour le moulage, contrairement à la technique de la cire perdue.

Conclusion

Ces deux méthodes de moulage ont leurs avantages et leurs inconvénients, mais surtout, elles doivent être utilisées pour les bonnes pièces à produire.

Le choix approprié dépend de la taille et de la complexité de la pièce, ainsi que du budget et des délais de production.

Chez Vestshell, nous sommes spécialisés dans le moulage à la cire perdue et pouvons vous aider à créer des pièces irréprochables, de nouveaux prototypes (programmes) innovateurs et des séries à volume très élevé.

La meilleure façon de savoir si nous pouvons vous accompagner est de discuter avec un spécialiste.