Journées du Patrimoine - Experimentation fonderie à mousse perdue

[electroremy]

Bonjour à tous,

En 2018, 2019 et 2020, j'avais utilisé des modèles imprimés en 3D pour réaliser des pièces en fonderie en bronze. (http://electroremy.free.fr/16092018JourneesDuPatrimoine/)

Cette année, petite "infidélité", j'ai testé la fonderie à mousse perdue. (http://electroremy.free.fr/19092021JourneesDuPatrimoine/)

Voyons cela ensemble

La fonderie à mousse perdue est un procédé dans lequel un modèle en polystyrène expansé de la pièce à réaliser, noyé dans un bac de sable, est remplacé lors de la coulée par du métal fondu. Le modèle en polystyrène expansé se vaporise à la coulée. Cette technique s'apparente à la coulée avec moulage en cire perdue.

J'ai utilisé une machine à fil chaud pour découper du polystyrène extrudé :

Il a fallut créé un accessoire pour réaliser des découpes circulaires :

La pièce est une petite hélice :

Les découpes finales sont difficiles à faire proprement au fil chaud.

Il a fallu terminer à la main avec cutter et scalpel.

Attention : dans le procédé à mousse perdue, le modèle doit inclure les canaux de coulée et la masselotte. 

Les différentes parties sont collées à la colle à bois, le temps de séchage doit être multiplié par 5.

Voici la pièce :

Non, ce n'est pas pour le porte-avions Charles-de-Gaulle

  

La pièce est un peu moche, elle possède à la fois des parties lisses et des parties marquées, des parties rondes et des angles vifs... mais c'est très bien pour faire un test, pour voir à quel point cette technique permet (ou pas) de reproduire les détails  

Sur place, mon ami Daniel fondeur à la retraite, a réussi à se procurer de l'enduit réfractaire pour noyaux de sable.

Il est à base d'alcool, on fait d'abord un test pour être sûr qu'il ne bouffe pas le polystyrène :

Cet enduit permet de réaliser le poteyage de la pièce.

Il faut passer au pinceau pour éviter de faire une trop grosse couche.

Ensuite il faut laisser sécher au moins une heure.

Ensuite, il faut placer la pièce dans une caisse avec du sable fluide.

NB : le sable pour fonderie traditionnelle n'est pas fluide, il contient du liant.

Mais pour la mousse perdue, il faut du sable fluide.

Il faut vibrer le moule.

La caisse est prévue pour resister aux vibrations (bois assemblée avec vis + collage)

Un poids est placé avec un panneau sur le dessus pour mettre le sable sous pression pendant la vibration.

La vibration est faite avec de petits marteaux enveloppé dans des chiffons pour ne pas abîmer la caisse. Il faut donner beaucoup de petits coups, dans toutes les directions (les 4 côtés + les bords par dessus). C'est pareil que quand on vibre du béton.

Là on se rend compte d'un soucis : le polystyrène et le sable ont la même couleur...

Lors de la coulée, le bronze liquide est éblouissant, les fondeurs auront besoin de bien voir le dessus de la pièce pour viser.

On marque la pièce au marqueur :

On allume le creuset :

Le chantier est prêt, ma caisse "mousse perdue" est au milieu des autres moules traditionnels :

Je laisse Daniel et son collègue procéder à la coulée :

Difficile de bien viser, on s'est rendu compte que le chantier était mal éclairé (et au passage pas de bol, dimanche dernier météo pourrie alors qu'avant et après grand soleil)

Ma caisse a pris un coup de chaud mais a tenu bon :

Petite angoisse, pas beaucoup de métal dans la masselotte, la pièce risque d'être ratée :

Vient le moment fatidique...

C'est super, la pièce est plutôt réussie :

On peut voit que les coups de crayons sur le dessus de la pièce ont été reproduits !

Évidemment c'est un premier essai, la pièce n'est pas parfaite ; certains détails sont reproduits avec une grande finesse, cependant certains angles n'ont pas été reproduits en totalité.    Un meilleur résultat pourrait être obtenu :
- En remplissant plus la masselotte ;
- En positionnant autrement le canal de coulée sur la pièce ;
- En plaçant dans le modèle des formes supplémentaires pour faciliter la coulée ;
- En éclairant mieux la zone de travail ; lors de la coulée, le bronze est éblouissant et il est difficile de viser l'orifice de remplissage du moule avec précision.

Voilà

A bientôt !

 

[Titi78]

C'est ce qui s'appelle jouer avec le feu ! 

J'adore 

Merci beaucoup pour nous montrer cela 

[electroremy]

il y a 48 minutes, Titi78 a dit :

C'est ce qui s'appelle jouer avec le feu ! 

J'adore 

Merci beaucoup pour nous montrer cela 

En effet !

Il faut de l'équipement et être formé vis à vis des risques, pour moi c'est l'idéal l'animation aux Journées du Patrimoine est réalisée dans un lieu adapté par des fondeurs à la retraite.

Venant d'acheter une imprimante à résine (Photon) j'avais prévu de faire de la fonderie traditionnelle avec modèle imprimé en résine

Mais je n'ai pas eu assez de temps pour commencer à utiliser cette imprimante, il me manquait des consommables...

... et l'idée de tester la mousse perdue est apparue comme un plan B pour les Journées du Patrimoine 

En une semaine j'ai dû apprendre à maîtriser la découpe à fil chaud -> ce n'est pas évident, et je ne maîtrise pas  

puis réussir à faire une pièce en polystyrène à peu près correcte, ainsi que la caisse ; les fondeurs m'ont bien aidé en se procurant le sable fluide et le produit de poteyage

Bref un test fait un peu à la dernière minute et à l'arrivé c'est quand même réussi

C'était une bonne expérience

Pour l'an prochain je ferais un modèle en résine avec mon imprimante SLA.

Et peut être un autre modèle en mousse perdue mais cette fois ci un plus joli modèle, usiné en CNC.