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Moulages de précision en sol de silice pour l'industrie aérospatiale
Matériel
Les matériaux utilisés pour la fonderie à cire perdue dans l'industrie aéronautique ont été choisis pour leur résistance aux conditions extrêmes. Parmi ces matériaux, on trouve :
• Superalliages : Ces superalliages, tels que l'Inconel, ont été utilisés dans les pales de turbines et d'autres matériaux résistants à la température en raison de leur grande tolérance à la chaleur.
• Alliages de titane : Grâce à leur excellent rapport résistance/poids et à leur bonne résistance à la corrosion, les alliages de titane sont largement utilisés dans les matériaux aéronautiques, par exemple les composants structurels et les fixations.
• Acier inoxydable: Pour une résistance maximale à la traction, à la corrosion et à la durabilité, l'acier inoxydable est un matériau universellement utilisé dans le moulage aéronautique.
• Alliages d’aluminium : Les alliages d'aluminium, étant à la fois solides et légers, sont idéaux pour les pièces structurelles et autres pièces dans lesquelles la réduction du poids est d'une importance primordiale.
Caractéristiques
• Précision dimensionnelle : Le moulage dans un sol de silice est un procédé de haute précision, qui permet d'obtenir des composants d'avion très détaillés et de faible tolérance.
• Géométries complexes : Des géométries complexes de pièces, des canaux de refroidissement internes et des détails fins, qui sont tous d'une importance primordiale pour les conceptions aéronautiques, peuvent être rendus possibles dans ce processus.
• Durabilité : Les matériaux, qui peuvent inclure des superalliages et du titane, offrent une durabilité telle que les contraintes, les cycles et la corrosivité résistent lors de la coulée.
• Finition de surface : Les surfaces fines et polies moulées nécessitent un post-traitement minimal, ce qui réduit les coûts et les délais d'exécution au minimum.
Processus de production
1. Création du modèle : Le composant est modelé en cire selon ses exigences de forme.
2. Formation de moisissures : Le modèle en cire est enduit de sol de silice et de sable fin pour former une coque de moule durable. Ce revêtement est répété jusqu'à obtenir l'épaisseur de moule souhaitée.
3. Élimination de la cire : Le moule est chauffé, ce qui fait fondre la cire, laissant ainsi une cavité de moule.
4. Coulée de métal : Le liquide est rempli dans le moule, qui prend sa forme finale de moulage.
5. Refroidissement et démoulage : La pièce moulée est démoulée et retirée, ce qui conduit à une exposition de la pièce.
6. Finition : Le composant est nettoyé, le matériau est retiré et tous les usinages et/ou traitements de surface nécessaires sont effectués afin de répondre aux exigences.
Test et inspection de qualité
• Contrôles aux rayons X et aux ultrasons : Pour la détermination des défauts de moulage internes ou des vides internes.
• Essais de traction et de fatigue : L'essai de traction et de fatigue vérifie la résistance à la traction et la tolérance aux contraintes des matériaux afin que ceux-ci puissent supporter les contraintes liées à l'utilisation dans l'aviation.
• Inspections dimensionnelles : Le composant est inspecté en taille afin qu'il puisse avoir une tolérance de pièce aérospatiale.
• Traitement thermique : Les pièces moulées peuvent être traitées thermiquement afin d'augmenter les propriétés mécaniques, telles que la résistance à la traction et la dureté, à des fins aéronautiques.
Caractéristiques principales
• Précision : Le moulage au sol de silice permet une fabrication de forme presque nette, rendant les exigences excessives de précision globale des pièces une chose du passé.
• Complexité : Le procédé permet de réaliser des géométries complexes de composants internes, ce qui est idéal pour les nouvelles pièces d'avions complexes.
• Résistance aux hautes températures : Des alliages et des superalliages de titane sont utilisés pour résister aux environnements de température extrêmes d'un moteur à réaction.
• Léger mais très résistant : Les composants des avions fabriqués à partir de matériaux tels que l'aluminium et le titane peuvent être renforcés sans être trop lourds.
Emballage et stockage
Après le moulage et la finition, les pièces inspectées sont soigneusement emballées afin d'éviter tout dommage pendant le stockage et le transport. Elles peuvent être protégées des rayures et de la saleté par des matériaux tels que de la mousse ou du papier bulle. Elles sont ensuite conservées dans un environnement contrôlé avant leur expédition.
Expédition
Les composants aéronautiques finis sont expédiés dans le monde entier dans les meilleurs délais. Les pièces moulées sont expédiées dans un emballage sécurisé, accompagnées de toute la documentation connexe, comme les rapports d'essai et les certificats de conformité, pour garantir la conformité réglementaire et qualité.