Quelle précision peuvent atteindre les pièces complexes en moulage sable après post-traitement ?

Tolérances Inhérentes du Moulage au Sable et Leurs Limites

Les pièces moulées au sable complexes, en état « brut de fonderie », présentent généralement une précision dimensionnelle correspondant aux grades ISO 8062 CT7 à CT9, ce qui se traduit par une tolérance générale d’environ ±0,5 mm à ±1,5 mm pour une dimension de 100 mm, selon l’alliage et la géométrie de la pièce. Cette variation inhérente provient de facteurs tels que la stabilité du moule en sable, le retrait de l’alliage et les vitesses de refroidissement. Pour les pièces complexes avec noyaux internes et épaisseurs de parois variables, maintenir des tolérances cohérentes sur l’ensemble du composant constitue un défi majeur. Cet état « brut de moulage » convient à de nombreuses applications non critiques, mais reste insuffisant pour les caractéristiques nécessitant un ajustement précis, une étanchéité ou une interface exacte avec d’autres composants.

Amélioration de la Précision grâce au Post-Usinage CNC

La méthode principale pour obtenir une haute précision dans les pièces moulées au sable complexes est le post-usinage stratégique. En appliquant de l’ usinage CNC sur les caractéristiques critiques, les tolérances peuvent être considérablement améliorées pour atteindre des niveaux comparables à ceux de l’usinage traditionnel, souvent entre ±0,025 mm et ±0,05 mm. Ce processus commence par l’usinage des surfaces de référence (datums) afin d’établir une base géométrique précise, puis se poursuit avec l’usinage des faces d’accouplement, des cercles de perçage, des filetages et des surfaces d’étanchéité jusqu’à leurs dimensions finales. Par exemple, un carter de pompe complexe moulé en Bronze Plombé C83600 peut être coulé proche de la forme finale, puis voir ses faces de bride, son alésage et son cercle de boulons usinés avec précision afin d’assurer une étanchéité parfaite et un assemblage impeccable.

Rôle du Choix de l’Alliage et de la Conception de la Pièce

L’exactitude finale obtenue dépend fortement du matériau de fonderie sélectionné. Les alliages à faible retrait et à bonne usinabilité, tels que l’Aluminium A356 et le Zinc ZA-8, sont plus prévisibles et plus faciles à maintenir dans des tolérances serrées après usinage. De plus, la conception optimisée pour la fabricabilité, réalisée lors de notre service de conception pour la fonderie, est essentielle. Cela inclut l’ajout d’une surépaisseur d’usinage (généralement 1 à 3 mm) sur les surfaces critiques, la conception de parois uniformes pour minimiser la déformation et la définition de surfaces de référence facilitant le bridage sur machines CNC.

Atteindre la Précision Fonctionnelle grâce aux Traitements de Surface

Pour de nombreux composants, la notion de « précision » englobe également l’intégrité de surface et la résistance à la corrosion. Des procédés comme le sablage permettent de nettoyer la surface moulée et de la préparer pour les opérations suivantes sans altérer de manière significative les dimensions critiques. Les traitements ultérieurs tels que le revêtement en poudre ou l’anodisation ajoutent une couche fonctionnelle mince. Il est généralement recommandé de réaliser **tout l’usinage de précision avant** l’application de ces revêtements, car leur épaisseur (souvent 0,02 mm à 0,1 mm) doit être prise en compte dans l’empilage des tolérances finales de l’assemblage.