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Auteur(s)
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Pierre CUENIN : Ingénieur Arts et Métiers - Ancien directeur Méthodes centrales fonderie-modelage Renault - Ancien président-directeur général de la société Bretonne de fonderie et de mécanique (SBFM) - Ancien administrateur délégué Fonderie du Poitou (FdP)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Nous examinerons dans cet article les caractéristiques essentielles des techniques, procédés et matériels mis en œuvre dans la métallurgie des alliages de fonderie en renvoyant pour plus de détails aux articles spécialisés du traité.
La production de métal liquide est avec le moulage une des opérations clefs du processus industriel de la fonderie.
En effet, le métal conférera à la pièce toutes ses propriétés physiques (masse, stabilité dimensionnelle…), mécaniques (résistance, élasticité, usinabilité) et chimiques (corrosion…).
La qualité des pièces produites dépendra en grande partie de la qualité des alliages élaborés, elle‐même liée à celle du lit de fusion (ferrailles, fonte, métaux neufs, retours, ferro-alliages, flux, etc.) et aux conditions d’élaboration.
Cela justifie tous les contrôles et toute la rigueur qu’il faut appliquer à cette partie fondamentale de la technique de fonderie. On aura présent à l’esprit que le coût d’un rebut pour une cause métallurgique est grevé également des frais de moulage et de parachèvement.
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4. Appareils de fusion
Les appareils de fusion en fonderie sont dits de deuxième fusion parce qu’ils refondent des produits déjà élaborés soit par la sidérurgie (gueuses de fonte, ferrailles) soit par l’électrométallurgie (lingots d’aluminium par exemple).
Le métal à couler est très précisément défini : normes de composition, exigences spécifiques de fonderie (coulabilité, etc.). Il en résulte une obligation rigoureuse de contrôle y compris dès l’approvisionnement en matières premières.
L’impact sur la qualité des produits, la durée d’amortissement des appareils de fonderie, leur coût, celui de leur implantation font que le choix d’un appareil de fusion doit s’appuyer sur des études techniques et économiques très complètes et en particulier prendre en compte :
-
tous les aspects métallurgiques d’élaboration, de traitement et de coulée des alliages liquides ;
-
le choix des sources d’énergie ;
-
les possibilités d’approvisionnement et le prix des matériaux (constituants du lit de fusion, réfractaires) ;
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la robustesse du matériel et sa longévité ;
-
le prix de revient prévisionnel ;
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le respect des normes d’environnement ;
-
les investissements nécessaires, etc.
Nous classerons ci‐après les appareils de fusion suivant la nature des énergies thermiques employées.
4.1 Énergies thermiques employées
Les fonderies, suivant leurs spécialités, choisissent pour la production du métal liquide, des moyens de fusion spécifiques, adaptés aux types d’alliages liquides à élaborer et aux matériels de fabrication existants ou à installer, et employant différentes sources d’énergies thermiques qui peuvent actuellement se classer comme suit :
-
combustibles solides : essentiellement le coke, pour les cubilots ;
-
combustibles liquides : mazout, fuel ;
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combustibles gazeux (gaz naturel, propane, butane) pour les fours à flamme, réverbères, rotatifs ou à creuset) ;
-
énergie électrique pour des fours à chauffage par résistance, à arc, à induction, à plasma.
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MAGERIE (J.C.) - Élaboration des fontes (hormis les fontes malléables) - M760, traité Matériaux métalliques, oct. 1995.
-
(2) - CHÉRIÈRE (J.) - Élaboration des fontes malléables. - M770, traité Matériaux métalliques, janv. 1994.
-
(3) - DETREZ (P.) - Moulage et fonderie de l’acier. - M780, traité Matériaux métalliques, oct. 1989.
-
(4) - ARNAUD (D.) - Fonderie et moulage des alliages de cuivre. - M800, traité Matériaux métalliques, janv. 1989.
-
(5) - PORTALIER (R.) - Fonderie et moulage des alliages d’aluminium. - M810, traité Matériaux métalliques, juil. 1990.
-
(6) - LAGRÉNÉ (G.) - Fonderie et moulage des alliages de magnésium. - M820, traité Matériaux...
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