La Fonderie

La fonderie est l'un des procédés de formage des métaux qui consiste à couler un métal ou un alliage liquide dans un moule pour reproduire, après refroidissement, une pièce donnée (forme intérieure et extérieure) en limitant autant que possible les travaux ultérieurs de finition.

Les techniques employées dépendent de l’alliage fondu, des dimensions, des caractéristiques et des quantités de pièces à produire. C’est une industrie de sous-traitance très dépendante des secteurs acquéreurs : automobile, sidérurgie, matériel de manutention, équipement industriel, matériel électrique, aéronautique, etc.

Moule en sable où des ouvriers versent du métal liquide

pièces de fonderie en bronze et en aluminium

Types de fonderies [modifier]

• Fonderie des métaux ferreux : fonte (NAF 2451Z), et acier (NAF 2452Z).
• Fonderie des métaux non ferreux : cuivre, zinc et alliages (NAF 2454Z).
• Fonderie alliages légers : aluminium, zamac, et autres alliages légers (NAF 2453Z),
• Fonderie d’art

Secteurs de fonderie 

• Préparation des charges,
• Fusion : en cubilot, fours (électrique, arc, gaz)
• Maintien de fusion :Four de maintien, On utilise des fours à creuset en graphite électrique, les fours à induction sont utilisés pour des fabrications importantes et continues.
• traitement du métal fondu par des flux appropriés ou des alliages mêres, des gaz ou mécaniquement: décrasser, dégazer, épurer, modifier, éliminer, ajouter, affiner(le grain), réduire, oxyder
• Alimentation en métal : par poche, louche (manuelle, semi-manuelle ou manuelle)
• Recyclage

Circuit du sable

• Préparation : sèchage, mélange, contrôle
• alimentation : installation de transport du sable par tapis, élévateurs, trémies, aspiration, ..
• Recyclage : récupétation du sable brulé, trie des particules métalliques, refroidissement, régèneration, mélange, ..

Fabrication des noyaux qui seront insérés dans le moule et qui correspondent aux parties creuses de la pièce finie. Les principales étapes sont :

• Moulage
• ébavurage, contrôle
• poteyage

• Moulage en sable
• Moulage métallique ou moulage permanent
• procédés spéciaux de moulage

• Pose des noyaux dans la partie inférieure du moule, soufflage des poussières,
• Pose de la partie supérieure.

• en moule perdu, par gravité. Par exemple : moules en sable (cas le plus fréquent), en plâtre, en terre glaise, etc.
• en moule métallique (coquilles): par gravité, sous-pression, à basse-pression, par centrifugation.

• décochage
• débourrage

Le parachèvement est l’opération de finition d’une pièce (sciage ou découpe du système d'alimentation, meulage, ébavurage, ...), quel que soit son mode de fabrication, avant sa mise en fonction définitive ou avant de passer à une autre étape de fabrication. Les opérations de parachèvement peuvent être automatisées. Les pièces subissent un contrôle qualité unitaire pour les pièces dite de « sécurité » (traçabilité) ou par sondage.

Secteurs annexes 

• Modelage : étude, élaboration et entretien des modèles
• Entretien : maintenance des installations de la fonderie
• Études : études des installations et des chantiers de production, élaboration de projets, sous-traitance des réalisations d’installations, gammes de fabrication, investissements,
• Administration : Tous les services qui gèrent le personnel, la fabrication (réception de la matière première, vente du produit fini brut de fonderie)
• Laboratoire : chargé de l’analyse des matières premières réceptionnées, analyse systématique par spectrométrie des échantillons de métal à la sortie des fours et avant la coulée, contrôle par thermocouple de la température des bains en fusion, contrôle d’échantillons de pièces finies (dimensionnel, dureté, CND), essais mécaniques sur éprouvettes séparées (caractérisation) ou taillées dans une pièce prélevée sur la fabrication (dissection), micrographie sur pièce disséquée...
• Logistique : réception de la matière première, expédition des pièces finies.

Terminologie 

• Le Mouleur est celui qui fabrique un moule en sable, à partir d'un modèle.
• Le Noyauteur est celui qui prépare les noyaux qui seront incorporés au moule pour réaliser les parties en creux ou en contre-dépouille de la pièce.
• Le Modeleur est celui qui fabrique le modèle en bois ou en résine.
• Le Mouliste est celui qui fabrique un outillage permanent (moulage coquille et moulage sous pression).
• Le Fondeur est celui qui s'occupe des fours de fusion, qui prépare le métal avant la coulée ; et aussi, par extension, celui qui fournit des fonderies à ses clients.
• Le Décocheur est celui qui casse les moules pour sortir la pièce brute de coulée.
• L'Ebarbeur est celui qui finit la pièce en la séparant de son système de remplissage et d'alimentation et en meulant les bavures éventuelles.
• Le Grenailleur ou le Sableur, dans l'atelier de parachèvement, est celui qui s'occupe de grenailler ou de sabler les pièces (bombardement de particules solides tels que billes d'acier ou corindon pour décaper le sable adhérent à la pièce brute de coulée).

• Emballer un modèle consiste à réaliser le moule autour de ce modèle.
• Noyauter consiste à réaliser les noyaux qui seront incorporés au moule.
• Démouler, dans le cas du moulage sable, consiste à ôter le modèle du moule.
• Remmouler (prononcer ren-mouler et non re-mouler), toujours au sable, consiste à assembler avec précision, juste avant la coulée, toutes les parties du moule qui ont été préparées séparément : dessous, dessus, chapes, noyaux, bassins de coulée, etc.
• Décocher consiste à débarrasser la pièce coulée du sable qui l'entoure ou qu'elle contient.
• Débourrer, consiste à extraire d'un pièce, après coulée et solidification, le sable qui constituait les noyaux.
• Ejecter, consiste à sortir la pièce en moule permanent (gravité, basse pression et sous pression) à l'aide d'éjecteurs métalliques reliés à une batterie d'éjection
• Poteyage en moulage gravité coquille et basse pression consiste à revêtir le moule (en acier) d'un dépôt réfractaire (qui sera renouvelé une fois par équipe environ) de 50 µm à 400 µm (selon les zones) servant à protéger le moule et moduler les échanges thermiques.
• Poteyage en moulage sous pression consiste à pulvériser à chaque cycle sur le moule un mélange d'eau (98%) et de produit démoulant (2%). Cette opération sert à refroidir le moule, à protéger le moule et enfin à démouler correctement la pièce.