L’utilisation de sable céramique fondu comme sable de remplissage est un excellent exemple de système de moulage composite . Au lieu de fabriquer l’intégralité du moule avec un seul matériau coûteux, on utilise stratégiquement différents sables là où leurs propriétés sont les plus nécessaires :
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Sable de parement : La couche interne (en contact avec le métal en fusion). Il s’agit généralement d’un sable spécialisé comme le chromite, le zircon ou un sable enrobé de résine haute performance, choisi pour sa résistance directe à la pénétration du métal et aux réactions chimiques.
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Sable de remplissage/de support : La majeure partie du moule, située derrière le sable de parement. C’est là que le sable céramique excelle.
| Analyse chimique [%] | |
| Al2O3 | 70-73 |
| SiO2 | 8-20 |
| Fe2O3 | ≤3 |
| TiO2 | ≤3,5 |
| Haut | ≤0,45 |
| MgO | ≤0,35 |
| K2O | ≤0,33 |
| Na2O | ≤0,08 |
| Propriétés physiques | |
| Forme du grain | Boule sphérique |
| Rondeur | 90% |
| Réfractaire: | >1790℃ |
| Coefficient de forme | ≤1,1 |
| Coefficient de dilatation thermique | 0,13 % (Chauffé pendant 10 min à 1000 °C) |
| coefficient de dilatation thermique | 6×10-6 /℃(20-1000℃) |
| conductivité thermique | 0,698 W/mK (1200 °C) |
| Densité relative : | 1,95-2,05 g/cm³ |
| Masse volumique apparente (LPD) : | 3,4 g/cm3 |
| Couleur: | Noir |
| TAILLES DISPONIBLES | |
| AFS25-35, AFS35-45, AFS45-55, AFS55-65, AFS60-70, AFS70-80, AFS95-110
Des tailles personnalisées sont disponibles sur demande. |
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Pourquoi le sable céramique fondu est un excellent sable de remplissage
Le sable de fonderie céramique (alumino-silicate sphérique fritté) possède une combinaison unique de propriétés qui le rendent idéal pour ce rôle.
| Avantage | Explication et avantages |
|---|---|
| 1. Haute réfractarité | Avec un point de fusion généralement supérieur à 1790 °C, ce matériau supporte aisément la chaleur transmise par la couche de revêtement sans se fritter ni fondre. Ceci garantit la conservation de la forme du moule et empêche le sable de support de fusionner avec le sable de revêtement. |
| 2. Faible dilatation thermique | Contrairement au sable de silice, qui se dilate fortement autour de 573 °C, le sable céramique se dilate très peu. Ce point est crucial. Il prévient les défauts de moulage tels que les veinures et les bavures dues aux contraintes induites par la dilatation dans le moule. Il réduit également le risque de fissuration pouvant permettre la pénétration du métal. |
| 3. Conductivité thermique élevée | Il dissipe la chaleur de la pièce moulée plus rapidement que le sable de silice. Il en résulte une solidification plus rapide , une structure à grain plus fin dans le métal et une productivité accrue de la ligne de moulage. |
| 4. Récupération et réutilisation supérieures | Les grains de sable céramique sont sphériques et extrêmement résistants. Ils supportent un recyclage mécanique très rapide. Le sable de remplissage constituant la majeure partie du moule, sa grande réutilisabilité (plus de 90 %) réduit considérablement les achats de sable neuf et la quantité de sable usagé à éliminer, générant ainsi d’importantes économies à long terme. |
| 5. Excellente fluidité | Les particules sphériques s’écoulent comme de l’eau, permettant un remplissage rapide et uniforme du moule sur les lignes de moulage automatisées. On obtient ainsi un lit de sable dense et homogène, sans zones molles. |
Mise en œuvre pratique en fonderie
Voici comment cela fonctionne généralement en contexte de production :
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Enrobage/Moulage : Le sable céramique est souvent enrobé d’un liant approprié (par exemple, uréthane phénolique, furane) dans un mélangeur continu.
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Moulage:
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On introduit d’abord une couche de sable de parement (par exemple, de la chromite) dans le gabarit.
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Le sable de remplissage en céramique recouvert de résine est ensuite insufflé pour remplir le reste du flacon.
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Durcissement et coulée : Le moule durcit, puis le métal en fusion est coulé.
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Démoulage et récupération : Après le coulage, le moule est cassé. Le mélange de sable (céramique et de parement) est envoyé dans un système de récupération.
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Le sable céramique robuste résiste à la remise en état et est réintégré au processus.
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Une partie du sable de parement peut être récupérée, mais du sable frais est régulièrement ajouté pour maintenir la qualité de la couche de parement.
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