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RÉSUMÉ
En fonderie, les outillages sont les moyens matériels qui vont permettre de réaliser l'action de mise en forme du métal liquide. Ces procédés sont conduits soit avec des moules permanents, donc réutilisables (fonderie sous pression, coquilles), soit avec des éléments constituant des moules non permanents (plaques modèles, boîtes à noyaux, gabarits et modèles). Cet article expose tout d’abord la constitution, puis la démarche de conception des outillages de fonderie. Cette dernière débute avec l’analyse de moulage de la pièce et notamment les critères à retenir. Les particularités associées à la fonderie sous pression, dont le procédé squeeze-casting, et à la fonderie gravité sont ensuite détaillées.
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Sylvain PERRET : Ingénieur Arts et Métiers - Ex-responsable CFAO Outillage PSA Mulhouse - Ex-responsable Co-conception carters et culasses PSA La Garenne
INTRODUCTION
Ce dossier et son complément [M 3 586], qui traite de la partie fabrication de ce type d'outillage ont pour but d'apporter au lecteur un éclairage d'ensemble sur les outillages de fonderie, depuis leur constitution et leur conception jusqu'à leur finalité : méthodes de fabrication, matériaux et perspectives d'avenir.
Ici, nous commencerons par étudier, de façon très générale, leur constitution et leur conception. Soulignons que ce rôle n'est, en principe, pas du ressort du « fondeur » mais de l'« outilleur » dont les principales connaissances, en plus de celles propres aux outils qu'il conçoit et fabrique, sont la Conception Fabrication Assistée par Ordinateur (CFAO) et les étapes suivantes relevant de leur fabrication (voir dossier Outillage de fonderie- Fabrication et évolutions[M 3 586]).
Important : les diverses techniques de fonderie utilisées étant très précisément décrites dans d'autres dossiers des Techniques de l'Ingénieur, nous encourageons le lecteur à se reporter aux références suivantes : [M 3 500], [M 3 510], [M 3 512] et [M 3 540].
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1. Contexte
Un outil est un matériel permettant d'effectuer, ou de faciliter, une action bien déterminée.
Chaque outil est adapté à sa fonction. Quiconque a déjà tenté de débloquer une vis avec un couteau, ou une pince multiprise, s'est rendu compte de l'importance d'un outil parfaitement adapté à chaque situation : pas de bon travail sans bon outillage ! (alors que l'inverse reste malheureusement possible...).
L'invention, puis la maîtrise des outils, est un facteur déterminant dans le degré d'évolution d'une civilisation (âge de pierre, âge de bronze,...) en permettant à l'homme de décupler sa force et de maîtriser des éléments beaucoup plus puissants que lui.
Aujourd'hui les outils que nous utilisons ont bien évolué, mais leur fonction principale reste identique : permettre à l'homme de mener à bien les actions qu'il n'est pas en mesure de réaliser « à main nue ».
Dans le cas de la fonderie, les outillages sont les moyens matériels qui vont permettre de réaliser l'action : « mettre en forme le métal liquide ».
Ces outillages sont, soit directement les moules permanents (fonderie sous pression, coquilles), soit les éléments qui permettent d'obtenir les moules non permanents (plaques modèles, boîtes à noyaux, gabarits et modèles).
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