14 avril 2026
Le moulage en sable est actuellement le procédé de fonderie le plus répandu et le plus adaptable dans les applications industrielles, particulièrement adapté à la fabrication de corps de pompes volumineux, lourds et structurellement complexes.
plex, ou fabriqué à partir de matériaux en alliage spécial (tels que l'acier inoxydable ou l'acier duplex).
Comparée au moulage sous pression, la fonderie en sable n'est pas limitée par la taille ou le poids des pièces ; comparée à la fonderie de précision, elle présente des coûts de moule inférieurs et est plus adaptée à la production de pièces uniques ou en petites séries.
Voici une analyse approfondie du procédé de moulage au sable pour les corps de pompe, couvrant tous les aspects, des techniques de moulage et des principaux défis aux normes industrielles.
Technologie de mise en forme du noyau
Dans la fabrication des corps de pompe, le moulage au sable se divise principalement en deux grandes techniques de moulage, qui déterminent la précision et la qualité de surface des pièces moulées :
Moulage en sable de résine
Principe : En utilisant de la résine comme liant, le sable d'origine est mélangé et placé autour du modèle, formant un moule en sable dur après durcissement.
Caractéristiques : Le moule en sable présente une résistance élevée, une précision dimensionnelle supérieure des pièces moulées et une meilleure finition de surface comparé au sable d'argile traditionnel.
Application : Largement utilisé dans la production de corps de pompes de moyenne et grande taille, de pompes à double aspiration et de carters de pompes multicellulaires. Par exemple, de grandes fonderies comme Jiangsu Wanhang utilisent la technologie du sable résineux pour produire des pièces moulées de pompes et de vannes pesant plusieurs tonnes.
Impression 3D sur sable
Principe : Utiliser la technologie d'impression 3D pour pulvériser et lier directement des couches de sable, éliminant ainsi le besoin de moules en bois ou en métal.
Avantages : Il raccourcit considérablement le cycle de R&D, permet la création de canaux d'écoulement internes complexes (tels que des chambres de pression en forme de spirale) impossibles à réaliser avec les procédés traditionnels et élimine les erreurs dues aux surfaces de séparation.
Principaux défis techniques et solutions
Le corps de pompe (en particulier le corps de pompe centrifuge) présente généralement des canaux d'écoulement en spirale complexes et une épaisseur de paroi irrégulière, ce qui le rend très sujet aux défauts lors du moulage en sable.
Défaut de fissuration
Raison:
Caractéristiques du matériau : Par exemple, l'acier inoxydable martensitique CA15 a une faible conductivité thermique et subit une expansion volumique lors de la transformation de phase, ce qui le rend très sujet à la fissuration à froid.
Conception structurelle : L'épaisseur de paroi des composants tels que la bride du corps de pompe et les pieds de support (≥70 mm) est nettement supérieure à celle du carter de pompe (environ 15 mm), ce qui entraîne des contraintes thermiques importantes dues à des taux de refroidissement inégaux.
Résistance au sable : La résistance excessive du sable résineux et ses faibles propriétés de déformation entravent la contraction des pièces moulées.
Solution:
Optimisation du processus : Contrôler le temps de démoulage (par exemple, 4 à 6 heures après la coulée) pour éviter les fissures de trempe induites par un démoulage prématuré.
Traitement thermique : Après démoulage, les pièces moulées sont immédiatement placées dans le four pour une conservation à haute température (1100-1150°C), suivie d'un refroidissement rapide ou par étapes pour éliminer les contraintes et empêcher la formation de structures fragiles.
Contrôle de la composition : Contrôler strictement la teneur en carbone (par exemple, inférieure à 0,1 %) afin de réduire les contraintes liées à la transformation de phase martensitique.
2. Noyaux et souffleurs
Problème : Les canaux d’entrée et de sortie du corps de pompe sont généralement constitués de noyaux de sable. La méthode traditionnelle de coulage horizontal nécessite un grand nombre de supports pour stabiliser ces noyaux, ce qui entraîne souvent une porosité ou une mauvaise fusion au niveau des supports, provoquant des fuites lors des essais hydrostatiques.
Solution:
Noyau de sable vertical : Modifiez la méthode de moulage en positionnant verticalement les noyaux de sable d’entrée et de sortie, en utilisant la gravité pour l’auto-verrouillage afin de réduire ou d’éliminer le besoin de supports de noyau.
Impression intégrale : L’utilisation de la technologie d’impression 3D pour produire des noyaux de sable creux avec des nervures de renforcement internes garantit non seulement une résistance élevée, mais élimine également le besoin d’assemblage, supprimant ainsi les risques d’erreurs d’ajustement et de porosité gazeuse au niveau des joints.