Des composants automobiles, aéronautiques et spatiaux aux pièces utilisées dans les appareils électroménagers et les installations sanitaires, les produits issus de la fonderie sont omniprésents dans la vie moderne et facilitent nos activités quotidiennes à tous les niveaux. Le processus de fabrication repose sur une ingénierie de précision afin de créer ces produits complexes et hautement résistants. À un niveau élevé, les étapes sont les mêmes que celles nécessaires à la fabrication d'une bougie en versant de la cire fondue dans un moule en plastique. Le métal en fusion est coulé dans une cavité spécialement formée, appelée moule, où il refroidit et se solidifie. Une fois refroidi, le moule est cassé pour révéler la pièce moulée finie.

Dans un procédé courant de moulage des métaux, le moule est fabriqué à partir de sable compacté dans ce qu'on appelle un châssis. Un modèle, ou maquette tridimensionnelle de l'objet à mouler, est utilisé pour créer l'espace négatif qui sera rempli de métal. Le modèle peut être en bois, en plastique ou en métal. Des noyaux peuvent être placés à l'intérieur des moules afin de créer des cavités internes ou des sections creuses dans le produit final, telles que des canaux ou des passages.

Si le grand public n'a généralement pas l'occasion de voir ces moules ou les fonderies qui les fabriquent, leurs produits sont omniprésents dans notre quotidien. On trouve des pièces moulées en métal dans :

• les blocs moteurs, les culasses, les disques et tambours de frein et les collecteurs d'échappement
• Les composants aéronautiques et aérospatiaux
• Les trains et les métros
• Les équipements miniers et de construction
• Les éoliennes et les centrales nucléaires
• Les appareils et dispositifs médicaux
• Les bouches d'incendie, les tuyaux et les vannes
• Les systèmes de défense

Les métaux utilisés sont tout aussi variés, allant du fer, de l'aluminium et de l'acier à la fonte grise, la fonte ductile, le magnésium, le zinc et les alliages à base de cuivre. Les pièces sont souvent géométriquement complexes, ce qui exige à la fois une grande précision et une grande résistance.

L'impression 3D change la donne

Dans le moulage traditionnel des métaux, le processus de fabrication des modèles est coûteux et prend beaucoup de temps. Les modèles peuvent être volumineux et encombrants. Leur fabrication nécessite du temps et des compétences, et ils doivent être stockés et protégés pour pouvoir être réutilisés, ce qui augmente les coûts et les risques pour la fonderie. De plus, même de légères modifications de la conception de la pièce moulée nécessitent la fabrication d'un nouveau modèle.

Cependant, avec l'avènement de la fabrication additive et de la technologie d'impression 3D, les fonderies peuvent désormais produire des noyaux et des moules sans outillage traditionnel, ce qui leur confère des avantages considérables. Comme aucun modèle physique n'est nécessaire, seulement une conception numérique du noyau ou du moule, les fonderies peuvent produire des noyaux et des moules dans la journée suivant la réception des fichiers de conception. La rapidité et la souplesse de l'impression 3D changent la donne pour la production de pièces sur mesure, la production de petits lots, la fabrication de pièces particulièrement complexes, la production rapide d'un prototype ou la modification d'une conception existante.

Le processus d'impression 3D sur sable

Les fonderies utilisent des imprimantes 3D sur sable pour construire des noyaux ou des moules couche par couche. Également connu sous le nom d'impression 3D par jet de liant, ce processus utilise du sable de fonderie spécialisé et un liant liquide. À l'instar d'une imprimante à jet d'encre, les jets de la machine appliquent avec précision le sable et le liant, qui lie les particules de sable entre elles.

Grâce à l'impression 3D sur sable, les fonderies peuvent atteindre de nouveaux niveaux de rapidité, de précision et de complexité de conception.

Par rapport aux procédés traditionnels, l'impression 3D sur sable offre plusieurs avantages :

• Aucun outillage nécessaire : éliminez le temps et les coûts associés à la fabrication des modèles et des boîtes à noyaux.
• Rapidité : les noyaux et les moules peuvent être produits à partir d'un fichier de conception en quelques jours au lieu de plusieurs semaines ou mois.
• Complexité de conception : les géométries de noyaux complexes qui nécessitaient auparavant des assemblages en plusieurs pièces peuvent être imprimées en un seul composant.
• Flexibilité : l'impression 3D est idéale pour la validation de concept, le prototypage rapide et la production en petites et moyennes séries.
• Réduction des déchets : grâce à la conception numérique et au sable recyclable, l'impression 3D peut favoriser des opérations de fonderie plus durables.

Cette combinaison de performances et d'efficacité explique pourquoi de plus en plus de fonderies intègrent l'impression 3D sur sable dans leur processus de fabrication. Son adoption connaît une croissance rapide. On estime que 25 % des fonderies américaines investissent elles-mêmes dans l'impression 3D sur sable ou utilisent cette technologie par le biais de la sous-traitance, et ce chiffre devrait augmenter fortement. Covia dispose de l'expertise nécessaire pour aider les fonderies à tirer parti de cette technologie émergente.

L'expertise de Covia en matière d'impression 3D : bien plus que de simples matériaux

Covia est bien plus qu'un simple fournisseur de sable. Nous sommes votre partenaire stratégique, qui aide les fonderies à naviguer dans la transition vers la fabrication additive. Forts de plusieurs décennies d'expérience sur le marché de la fonderie et d'une connaissance approfondie de la science des minéraux, nous aidons nos clients à optimiser leur processus d'impression de bout en bout.

Ce qui distingue Covia :

• Assistance technique approfondie : nos experts et nos partenaires de distribution peuvent vous recommander des sables, vous aider à régler les paramètres de l'imprimante, résoudre les problèmes liés aux performances du liant et améliorer la précision dimensionnelle.
• Indépendance vis-à-vis des plateformes : nous étudions vos défis spécifiques et personnalisons nos solutions pour qu'elles fonctionnent avec n'importe quelle plateforme d'impression 3D.
• Approvisionnement et logistique à grand volume : notre réseau stratégiquement situé d'installations de sable de fonderie produit un sable homogène et soumis à des contrôles de qualité, prêt à être distribué dans tout le pays.
• Validation des performances : Nous proposons des tests analytiques standard et personnalisés via notre laboratoire Covia Analytical Services Laboratory.
• Personnalisation : nous adaptons nos solutions de sable afin de répondre à des objectifs spécifiques en matière de GFN, de pH et d'ADV en fonction de votre application.

« Vous n'achetez pas seulement du sable », explique Mike Kline, directeur des métaux et de la fonderie chez Covia. « Vous achetez la confiance qui accompagne l'utilisation de sables éprouvés et utilisés quotidiennement par les fonderies et les ateliers de moulage à travers l'Amérique du Nord. »

INCAST® 3D : un sable sur lequel vous pouvez compter

En impression 3D, la cohérence est essentielle. Une légère variation dans la qualité du sable, qu'il s'agisse de la forme des grains, du pH, de la perméabilité ou de la turbidité, peut avoir un impact sur les performances de l'imprimante et le produit final. Le sable de fonderie INCAST® 3D Printing Foundry Sand de Covia est spécialement conçu et produit pour offrir cohérence et performances dans les imprimantes 3D à sable.

INCAST 3D offre :

• Un sable de quartz rond de haute pureté (99 %+)
• Une composition chimique au pH neutre et une faible turbidité pour une interaction propre avec le liant
• Une rondeur supérieure pour une densité de compactage et une finition de surface optimales
• Des performances constantes sur toutes les plateformes d'impression et tous les systèmes de résine
• Une compatibilité avec la fabrication traditionnelle et additive

« Chez Covia, la constance est primordiale, d'un chargement à l'autre, d'un wagon à l'autre », a déclaré M. Kline. « De la composition chimique à la distribution des grains, notre sable est stable et fiable. »

Le sable adapté à la tâche et le partenaire pour le soutenir

Avec les produits de sable de fonderie de Covia, les clients bénéficient d'un produit de haute qualité et d'un soutien leur permettant d'aborder l'impression 3D en toute confiance. Grâce à son expertise éprouvée, à son sable de qualité supérieure et à son soutien inégalé, Covia est votre partenaire pour adopter ou faire progresser cette technologie transformatrice.

Contactez-nous dès aujourd'hui pour en savoir plus.

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