Qu’est-ce que la Fonderie ? Votre guide complet sur la définition de la fonderie

Que signifie fonderie ?

Qu'est-ce qu'une fonderie ? Les fonderies sont des usines spécialisées qui fournissent des services de coulée de métaux. Ils jouent un rôle essentiel dans notre vie et notre économie modernes, car de nombreux composants sont produits dans ces fonderies.

Pour définir une fonderie, il s'agit d'une usine de fabrication qui produit des pièces moulées en faisant fondre du métal, en mettant le métal en fusion dans un moule, puis en formant les pièces finales.

En tant qu'une des méthodes de fabrication les plus anciennes au monde, la fonderie de métaux a une riche histoire de plusieurs siècles. Malgré son âge, l’industrie a évolué en adoptant des technologies et des processus avancés. Les fonderies modernes exploitent la conception assistée par ordinateur (CAO), la robotique et la simulation numérique pour améliorer la précision et l'efficacité des processus de coulée.

Aux États-Unis, il existe plus de 2,500 XNUMX fonderies, principalement dans les industries de haute technologie. À l'échelle mondiale, ce nombre s'élève à des dizaines de milliers, ce qui démontre l'importance de l'industrie. Plus précisément, l'industrie chinoise du moulage joue un rôle clé à l'échelle mondiale, avec de nombreuses fonderies de haute qualité et une chaîne d'approvisionnement complète pour les fonderies.

La technologie a révolutionné le secteur de la fonderie, et l'accent mis sur la sécurité et les procédures standardisées a transformé l'industrie. Les fonderies d’aujourd’hui ne ressemblent en rien à ce qu’elles étaient il y a 50 ans.

Alors, qu’est-ce que le moulage du métal en fonderie ? Voici une explication complète de tout ce que vous devez savoir sur la fonderie.

Quels sont les différents types de fonderies par métal ?

Étant donné que les fonderies fondent le métal pour produire les composants métalliques finaux utilisés dans les secteurs industriels, le type de métal utilisé constitue un élément de distinction clé entre les différents types de fonderies.

fonte est l'un des métaux les plus couramment traités pour les fonderies, largement utilisé dans les machines de construction, les machines agricoles et les équipements miniers.

La fonderie d'acier est un autre type important de fonderie, produisant généralement des pièces en acier telles que acier inoxydable , l'acier au carbone, acier au manganèse.

Outre le fer et l'acier, l'aluminium est un type de métal en plein essor pour les fonderies, depuis que l'automobile s'est transformée en véhicules électriques. Les fonderies de fer et d'acier traditionnelles en subissent un coup dur, car les pièces en fer et en acier sont trop lourdes par rapport aux pièces en aluminium moulé sous pression.

Enfin, il existe d’autres fonderies d’alliages traitant des pièces moulées en laiton, en nickel et en bronze. Foundry permet la liberté de conception avec les formes, tailles et matériaux souhaités.

Types de fonderie de fonderie de métaux par procédés

Plusieurs types de procédés de coulée de métaux définissent la fonderie de fonderie de métaux, chacun avec ses caractéristiques et ses applications. Voici quelques types courants de processus de fonderie de métaux :

  1. Fonderie de moulage au sable: Le moulage au sable s’impose comme l’une des méthodes de moulage les plus populaires. Il s’agit d’utiliser un mélange de sable et de liant pour créer des moules. Cette méthode est flexible et s'adapte à différents métaux, ce qui la rend idéale pour fabriquer des pièces grandes et complexes qui ne nécessitent pas de surfaces précises.
  2. Fonderie de moulage d'investissement: Également connu sous le nom de moulage à la cire perdue, ce processus consiste à créer un motif en cire, à le recouvrir d'une coque, puis à faire fondre la cire pour laisser une cavité dans laquelle le métal peut être coulé. Il est utilisé pour des pièces complexes et détaillées, souvent avec un degré élevé de précision et de résistance.
  3. Fonderie de moulage de coquille: Le moulage en coquille est le type le plus tendance de nos jours et est une variante du moulage au sable qui utilise un sable enduit de résine pré-enduit d'une fine coque de résine thermodurcissable. Ce processus offre des finitions de surface et une précision dimensionnelle améliorées par rapport au processus de fonderie par moulage au sable.
  4. Fonderie de moulage sous pression: Lors du moulage sous pression, le métal en fusion est poussé dans une cavité de moule sous haute pression. Ce procédé est connu pour produire des pièces de haute précision et des finitions de surface lisses. C'est courant dans la fabrication de pièces automobiles et d'appareils électroniques grand public.
  5. Fonderie de coulée centrifuge: Ce processus consiste à faire tourner un moule à grande vitesse tout en y versant du métal en fusion. La force centrifuge répartit le métal uniformément, créant des pièces à haute densité et peu de défauts. Il est utilisé pour produire des tuyaux, des tubes et des pièces cylindriques.
  6. Fonderie de moulage de mousse perdue: Dans ce processus, un motif de mousse est construit puis enterré dans le sable. Lorsque le métal est coulé dans le moule, le motif de mousse s’évapore, laissant une cavité pour le métal. Il convient aux conceptions complexes et monobloc. Il s'agit généralement d'une option moins chère pour les pièces qui ne répondent pas à des normes élevées.

Le processus de production de la fonderie

La première étape consiste à réaliser le moule de coulée. Cela peut changer en fonction du processus. Cependant, une fois le moule fabriqué, le processus de production est similaire :

  1. Préparez le moule et serrez-le
  2. Versez le métal en fusion dans le moule.
  3. Laissez le métal refroidir.
  4. Retirez le moulage durci du moule.
  5. Retirez tout excès de métal de la coulée finale.
  6. Le produit final est poli et fini.

La fabrication d'un moule est la première étape du processus de coulée du métal. Le métal à fondre sera coulé et refroidi dans ce moule. Le choix du matériau pour le moule dépend du métal et de la forme souhaitée pour le produit final, le sable étant un choix courant. Cependant, les travailleurs peuvent également utiliser des métaux, des matériaux de moulage à modèle perdu et d'autres matériaux.

Des métaux de différents types sont utilisés pour fondre des métaux de différents types. Les coupoles, les arcs électriques, l'induction, le foyer ou le réverbère, le creuset sont des exemples de plusieurs types de fours. Parce que les métaux ont des propriétés différentes, ils nécessitent des intrants différents. Chaque type produit un déchet dangereux spécifique.
Ensuite, lorsque le métal fond, il est versé dans le moulage créé précédemment et laissé refroidir et se fixer.

Pour créer une cavité de moule, le sable de silice, l'humidité, les huiles et le sable vert se mélangent. La cavité est ensuite remplie de métal. Le métal est facilement extrait du moule une fois refroidi. Ce type de sable doit résister à des températures et des pressions élevées tout en permettant aux gaz de s'échapper, en maintenant une petite taille de grain et en étant non réactif avec les métaux.

Équipement de projet de fonderie

La mécanisation est répandue dans les fonderies modernes. Les appareils et équipements nécessaires à la production de gabarits et de noyaux, au moulage et au moulage peuvent facilement être trouvés dans les fonderies modernes. D’immenses fours de fusion, convoyeurs, poches, grues, chariots élévateurs et navires de transfert font partie des éléments de la liste. Tous les équipements destinés au traitement en fonderie peuvent résister aux niveaux élevés de chaleur produits dans un atelier de fusion.
Les métaux dictent le type d'équipement utilisé par une fonderie;

  1.  Les fours à arc électrique conviennent au traitement de l'acier
  2.  Un four à induction est plus susceptible d'être utilisé par une fonderie axée sur le cuivre.

La taille d’un four peut aller d’une petite unité de table à une unité pesant plusieurs tonnes. L'échelle de production varie d'un quart d'once à plusieurs tonnes. Les machines de modélisme et de moulage et la plupart des autres équipements de fonderie ont la même variabilité de modèle et de taille.

fonderies de fonderie
sable de métal

Types de fours de fonderie

Avant de commencer avec les détails du processus de fonderie, examinez les différents types de fours de fonderie que l'industrie de la fonderie utilise pour mouler les métaux.

  1. Fours à induction ; offrent une haute qualité et une facilité d’utilisation.
  2. Fours à creuset; supporter des températures élevées
  3. Cubilots
  4. Fours à arc électrique

Déchets du processus de fonderie

Les déchets de fonderie sont déterminés par le principal type de métal et de procédé de fonderie.

  • Les plus gros pollueurs sont principalement les déchets gazeux. Les métaux, les molécules organiques semi-volatiles et les composés organiques volatils sont tous présents. Ces gaz peuvent être captés à l’aide de systèmes de contrôle des émissions.
  • L'eau utilisée pour congeler le métal peut entraîner des déchets liquides dans les fonderies. De plus, l’eau destinée au nettoyage des sols et à d’autres opérations d’entretien peut également créer des déchets liquides. Vous pouvez construire une installation de traitement de l’eau pour éviter le gaspillage de l’eau.
  • Les scories, le sable, les réfractaires gaspillés et les poussières de réduction des émissions sont tous des sources de déchets solides. La récupération du sable, la récupération du sable sec, la récupération du sable humide, la récupération du sable par attrition et d'autres processus sont utilisés à cet effet. Le sable peut également être réutilisé à d’autres fins.
  • Une fonderie produit également des scories et des émissions sous forme de déchets. Ceux-ci peuvent être recyclés directement dans le four pour récupérer tout métal récupérable. La galvanisation thermique et le nickelage autocatalytique sont deux autres méthodes de fonderie uniques.

Types de sable de fonderie

Voici les sables de fonderie les plus couramment utilisés :

moulage en sable

1. Sable vert

Ces variétés de sable de fonderie sont censées répondre aux exigences suivantes :

  • Il doit avoir une excellente liaison verte, ce qui signifie qu'il doit conserver la forme moulée tout en étant encore humide.
  • Hautement réfractaire, c'est-à-dire résistant à la chaleur et
  • Ils ne peuvent contenir aucun contaminant qui pourrait induire des croûtes sur les surfaces du boîtier.

L'existence d'une certaine forme de substance argileuse déterminera la qualité de liaison d'un tel sable, qui contiendra une grande quantité de silice. Les sables de moulage naturels sont ceux qui sont acceptables tels quels.

Sable de résine

2. Faire face au sable

Divers matériaux sont nécessaires pour protéger les surfaces des moules du métal en fusion et aider à produire des faces de coulée lisses. Le sable de moulage est intrinsèquement résistant au feu. Cependant, les ouvriers peuvent le modifier de plusieurs manières pour empêcher le métal de pénétrer dans la pièce moulée. Nous pouvons ajouter de petites quantités de coke, de bitume ou de poussière de charbon au sable de revêtement qui entre en contact avec le métal.

En saupoudrant la face du moule avec du talc (craie française) ou en pulvérisant ou en brossant du plomb ou du zircon dans une solution liquide après le retrait du motif.

acier au carbone2

3. Sable de base

Le sable de noyau est un type de sable utilisé pour fabriquer tous les types de noyaux utilisés dans les moules pour générer des trous ou des crevasses dans les pièces moulées. Les caractéristiques suivantes doivent être présentes dans les sables de base :

  • L'obligation verte
  • Les qualités d'un liant sec sont qu'il conserve sa forme après avoir complètement séché.
  • Il doit être perméable, ce qui signifie qu'il doit permettre aux gaz de s'échapper rapidement.
  • Il doit s'effondrer rapidement après la coulée pour que le noyau puisse être retiré.
pièce de valve de moulage de précision

4. Sable de silice

Pour remédier à l’absence de liaison organique dans le sable siliceux, ils créent un noyau de sable bitumineux, en le mélangeant avec de la dextrine et de l’eau pour former une liaison verte. L'huile de lin est une autre option, mais elle forme une liaison sèche plutôt qu'une liaison verte après la cuisson. Ce processus rend le sable plus poreux, garantissant qu'il n'est pas trop ferme pour relâcher un peu de pression lorsque le moulage refroidit, mais pas si dur que son retrait devienne difficile.

Avantages de la conception du centre de fonderie

Les avantages les plus évidents et les plus courants des conceptions de centre de fonderie sont :

  • Des conceptions complexes sont possibles avec des applications de moulage
  • Le moulage de fonderie moderne est efficace
  • Produits livrables de haute qualité provenant de la fonderie
  • Un bon prestataire atténue les défauts
  • La fonderie fournit des résultats plus détaillés que toute autre industrie, y compris la fabrication de tournage

Jetez un œil aux applications ci-dessous où le processus Foundry fait des merveilles.

Les fonderies fournissent des articles métalliques pour l'industrie ferroviaire, y compris des tuyaux, des pièces de moteur, des composants de moteur et d'autres machines lourdes. Le moulage sert à fabriquer presque tous les objets métalliques.

Les fonderies sont des endroits où les métaux peuvent fondre dans des fours particuliers puis couler dans des moules pour créer un produit. Les fonderies sont généralement classées selon le type de métal avec lequel elles travaillent, comme une fonderie de fer, une fonderie de laiton, une fonderie de bronze, etc.

Le cuivre, l'aluminium, l'acier, le fer, le bronze et d'autres alliages sont utilisés dans le moulage. En règle générale, les fonderies se spécialisent dans un ou plusieurs types de métaux. Le moulage sous pression par gravité est une méthode de production de pièces moulées en versant du métal en fusion dans des moules en sable.

Ils utilisent également d’autres méthodes de coulée, telles que le moulage sous pression par compression et par gravité et le moulage sous pression centrifuge. Dans le domaine du moulage sous pression, le métal moulé entre dans la fabrication de tuyaux et d'autres produits connexes. Un moule rotatif dans lequel du métal liquide est versé force le métal à se répandre vers l’extérieur et à travers les contours du moule.

les tendances
les tendances

Les données ci-dessus proviennent de Google Trends – 2019-2022

Tendances de l'industrie de la fonderie

Le secteur de la fonderie subit des changements importants qui auront un impact sur la qualité et les prix pour les utilisateurs finaux. La technologie des fonderies a progressé au fil du temps et les activités fondamentales des fonderies ont varié et changé. Dans l’ensemble, l’échelle, la mécanisation et le polissage sur site sont les thèmes les plus importants.

Les nouveaux fours sont plus importants, plus robustes et plus efficaces que les générations précédentes. Bien qu'ils aient moins de fonderies que l'Inde et le Japon, les États-Unis produisent la deuxième plus grande quantité de métal coulé au monde, avec 12,250,000 XNUMX XNUMX tonnes métriques.

La Chine dépasse considérablement la concurrence avec une production annuelle d'environ 44,500,000 XNUMX XNUMX tonnes. Pour une liste des meilleurs fabricants de moulage, consultez ceci guide sur les principales fonderies d'acier en Chine.

Bien que le coût des matières premières ait baissé, principalement des ferrailles recyclées, l'entreprise continue de lutter pour ses bénéfices en raison de la hausse rapide des dépenses de main-d'œuvre. L'augmentation des coûts de main-d'œuvre est une impulsion principale pour l'automatisation, qui est particulièrement importante dans la fonderie car elle est dangereuse et désagréable pour l'homme. Les pièces automobiles, les roues de chemin de fer et d'autres pièces moulées produites en série pourraient bénéficier d'une percée dans l'automatisation des fonderies.

FAQ

Quel avenir pour Foundry ?

L'aluminium est à la hausse dans Foundry's Future. Les systèmes spécifiques à l'aluminium doivent se combiner harmonieusement pour répondre aux demandes du marché mondial en développement des pièces moulées en aluminium complexes. Les voitures et motos à énergie renouvelable utilisent du moulage d’aluminium. L’acier inoxydable restera le premier choix pour les pièces moulées exigeant une haute qualité et de solides propriétés mécaniques.

Quelle est la différence entre un projet de fonderie et une entreprise de fonderie ?

Dans la plupart des cas, ce sont des synonymes, à moins que l'entreprise de fonderie ne fournisse que des services de commerce de pièces de fonderie sans capacité de fabrication. Les services de fonderie d’acier sont fournis par des fonderies, qui sont des usines. Les fonderies produisent des pièces moulées comme résultat final.

Dans un projet de fonderie, que se passe-t-il ?

Les projets de fonderie sont généralement des projets de moulage sur mesure entre les acheteurs de pièces moulées et les fonderies de fonderie, comprenant le développement de nouveaux produits de pièces métalliques, l'échantillonnage et les tests, ainsi que la production de masse.

Quels sont les composants d'une fonderie ?

Les grands fours de fusion, les chariots élévateurs, les grues, les poches, les convoyeurs et les cuves de transfert font partie des éléments de la liste.

Comment appelle-t-on un fondeur ?

Les employés de fonderie les plus qualifiés sont les modélistes, les mouleurs manuels et les fabricants de noyaux manuels. Ils apprennent souvent leurs compétences grâce à des programmes d'apprentissage officiels qui durent environ quatre ans.

De quoi est composé le sable de fonderie ?

Le sable de fonderie est généralement composé de sable de silice ou de sable de lac propre, de taille constante et de haute qualité, lié pour créer des moules pour les pièces moulées en métal (fer et acier) et non ferreux (cuivre, aluminium et laiton).

Résumé

Traditionnellement, les environnements des fonderies sont chauds et moites. Vous aurez besoin de casques de sécurité, de protections oculaires, d'écrans faciaux, de vêtements épais plaqués d'aluminium et d'autres équipements de protection. Les fonderies utilisent des toits hauts pour permettre la circulation de l'air frais. Les fonderies modernes ont adopté de nouveaux équipements et une nouvelle conception d'usine pour rendre les conditions de travail plus conviviales. Dawang Groupe de casting a constamment investi des ressources pour améliorer les installations et la technologie de moulage, leader dans le secteur des services de moulage

Aujourd’hui, le processus de fonderie est un processus métallurgique crucial. Ceci conclut notre discussion sur la définition d'un processus de fonderie, ses applications, ses types, son équipement, son sable et ses procédures.