Le moulage au sable est le procédé de moulage le plus répandu et le plus rentable dans l'industrie de la fabrication de pompes, principalement utilisé pour produire des corps de pompe de moyenne à grande taille, des couvercles de pompe, des paliers et d'autres composants en fonte ou en acier relativement robustes ou de grande taille.
En ce qui concerne les caractéristiques des composants de pompe, les applications spécifiques du moulage en sable sont les suivantes :
1. Scénarios et composants applicables
Composants principaux : corps de pompe (volute), couvercle de pompe, support (logement de palier), grande roue (diamètre typique >500mm).
Matériaux applicables : fonte grise (HT200/250), fonte ductile (QT400/500), acier au carbone et acier faiblement allié. Pour les composants de pompe en acier inoxydable, le moulage en sable est également couramment utilisé, mais les exigences relatives à la réfractarité du sable de moulage sont plus élevées.
Lot et taille : Convient aux pièces individuelles, aux petits et grands lots, particulièrement idéal pour les corps de pompe robustes ou surdimensionnés (DN500 et plus).
2. Types courants de procédés de moulage au sable
Moulage en sable humide d'argile :
La méthode la plus traditionnelle, les machines de moulage automatisées (telles que les lignes de moulage au sable vert), est très efficace.
Convient à la production en série de corps de pompes à eau claires de petite et moyenne taille, avec un faible coût mais une précision de moulage moyenne (CT10-12) et une surface relativement rugueuse.
Moulage en sable autodurcissant à la résine (résine phénolique/furanique) :
La méthode de moulage au sable la plus courante dans l'industrie des pompes, notamment le moulage en fosse ou le moulage manuel.
Avantages : Haute résistance, bonne précision dimensionnelle (CT9-11), excellente compressibilité, capable de créer des systèmes de canaux complexes ou des canaux d'écoulement en spirale, et facile à modifier.
Couramment utilisé pour la production de pièces uniques, de petits lots ou de grands corps de pompe.
3. Points techniques clés du moulage au sable pour les composants de pompes
Choix de la ligne de joint : Le corps de pompe est généralement joint selon l’axe ou la surface de la bride. Pour les corps de pompe à volute complexes, le moulage multicavité (trois ou plus) ou l’utilisation de nombreux noyaux (noyaux de sable) peut être nécessaire pour former les canaux d’écoulement internes.
Fabrication de noyaux de sable :
Les canaux d'écoulement internes, les trous des brides d'entrée/sortie et les sièges des bagues d'étanchéité sont généralement formés à l'aide de noyaux de sable.
Le moulage au sable des turbines nécessite généralement un noyau de sable de haute précision pour former les passages entre les pales (couramment observé dans les grandes turbines en acier moulé).
Système d'alimentation : Le corps de la pompe est principalement un composant supportant la pression, et le système d'alimentation doit être conçu rationnellement (par exemple, alimentation par le bas ou alimentation étagée) pour éviter l'évacuation du sable et l'inclusion de scories, assurant un remplissage régulier de la cavité du moule avec du métal en fusion et minimisant le risque de fuite lors des essais hydrostatiques.
4. Analyse des avantages et des inconvénients
Avantages :
Flexibilité extrêmement élevée : quasi illimitée en termes de forme, de taille et de poids des pièces.
Faible coût : Les moules (en bois ou en aluminium) sont peu coûteux, et les matériaux de mise en forme (sable) sont abordables et recyclables.
L'adaptabilité des matériaux est très large : elle peut s'appliquer aussi bien à la fonte qu'à l'acier moulé.
Inconvénients :
Précision moindre : Tolérances dimensionnelles plus importantes, avec des surépaisseurs d’usinage généralement de 3 à 8 mm, ce qui entraîne une utilisation moindre des matériaux par rapport à la fonderie de précision.
La qualité de surface est moyenne : un grenaillage ultérieur est nécessaire pour le nettoyage, car la rugosité ne répond pas aux exigences pour le passage direct de l’écoulement.
Intensité du travail : Le moulage manuel représente encore une part importante et est fortement influencé par les compétences techniques des travailleurs.
En résumé : si vos composants de pompe sont des pièces structurelles de grande taille en fonte ou en acier moulé, ou s’il s’agit de petites séries avec des coûts de moule extrêmement faibles, le moulage en sable résine est la solution la plus courante. Pour les petites pièces en fonte produites en grande série, une ligne de moulage automatique en sable humide est préférable.