Le principal procédé de metallurgie pour produire des pièces aux formes complexes a toujours été le moulage ou la coulée. Il s’agit de verser du métal en fusion dans un moule, durable ou non, qui peut être en divers matériaux. Le processus de coulée moderne se divise en deux catégories principales : la coulée perdue et la coulée non perdue. Il est ensuite subdivisé en fonction du matériau du moule, comme le sable ou le métal, et de la méthode de coulée, comme la gravité, le vide ou la basse pression.
Les procédés de moulage sont connus depuis des milliers d’années et ont été largement utilisés pour la sculpture (notamment en bronze), la bijouterie en métaux précieux, les armes et les outils. Les pièces moulées de haute technicité se retrouvent dans 90 % des biens durables, notamment les voitures, les camions, l’aérospatial, les trains, les équipements d’exploitation minière et de construction, les puits de pétrole, les appareils électroménagers, les tuyaux, les bouches d’incendie, les éoliennes, les centrales nucléaires, les appareils médicaux, les produits de défense, les jouets et bien d’autres encore.
Coulée en moule permanent
La coulée en moule permanent est un procédé de coulée de métaux qui utilise des moules réutilisables (« moules permanents »), généralement en métal. Pour remplir le moule, les procédés utilisent en général la gravité, mais peuvent aussi utiliser la pression du gaz ou le vide. Les métaux de coulée courants sont les alliages d’aluminium, de magnésium et de cuivre. D’autres matériaux, comme les alliages d’étain, de zinc et de plomb, ainsi que le fer et l’acier, sont également coulés dans des moules en graphite.
Les produits typiques sont des composants tels que des engrenages, des cannelures, des roues, des boîtiers d’engrenages, des raccords de tuyaux, des boîtiers d’injection de carburant et des pistons de moteurs automobiles.
Le moulage au sable
Le moulage au sable est un procédé de moulage des métaux utilisant du sable pour faire le moule. Le terme « moulage en sable » peut également désigner un objet produit par le processus de moulage en sable. Les moulages en sable sont produits dans des usines spécialisées appelées fonderies. Plus de 60 % de toutes les pièces métalliques moulées sont produites par le procédé de moulage en sable.
Le moulage de précision
Le moulage de précision ou moulage à la cire perdue fait référence à la céramique formée autour des modèles en cire pour créer une enveloppe dans laquelle le métal fondu est versé. Une fois les modèles en cire créés, ils sont fondus sur un système de porte, plongés dans de la boue et du sable pour former une enveloppe en couches, puis remplacés par les métaux fondus tels que l’acier inoxydable, l’aluminium, etc.
Le moulage sous pression
Le moulage sous pression est un procédé de fabrication rapide, fiable et rentable pour la production de composants métalliques de grand volume, de forme nette et aux tolérances serrées. Fondamentalement, le processus de moulage sous pression consiste à injecter sous haute pression un alliage métallique en fusion dans un moule (ou outil) en acier. Celui-ci se solidifie rapidement (de quelques millisecondes à quelques secondes) pour former un composant de forme nette. Celle-ci est ensuite extraite automatiquement.