Fonderie bronze "ABS perdu"

[electroremy]

Bonjour à tous,

Cette année j'ai de nouveau participé aux Journées du Patrimoine pour faire une démonstration de fonderie, avec un modèle imprimé en 3D

L'an dernier, nous avions expérimenté avec succès la fonderie à mousse perdue. J'ai voulu tester le même principe, mais avec une pièce imprimée en 3D en ABS en lieu et place du modèle en polystyrène.

Une des particularités de l'impression 3D « FDM » est de produire des pièces avec un remplissage en nid d'abeille, qui sont à la fois solides et peu denses. Cette faible densité pouvait laisser espérer un résultat similaire à celui obtenu par la fonderie à mousse perdue avec une pièce en polystyrène. J'ai donc imprimé un modèle de figurine en ABS (remplissage de 10%, hauteur de couche 0.20mm), avec la masselotte. Le modèle a été lissé ensuite avec de la vapeur d'acétone.

Sur place, le modèle a été enduit de barbotine réfractaire et poreuse pour permettre l'évacuation des gaz dus à la combustion de l'ABS et isoler le métal en fusion du sable de moulage.  

 Le modèle est alors placé dans une caisse avec du sable très fluide, qui doit être vibré.

Lors de la vibration, un couvercle avec un poids est placé sur le sable pour maintenir une certaine pression dans l'ensemble.

Pendant la coulée, le métal en fusion devrait brûler rapidement l'ABS et prendre peu à peu la place de celui-ci. Les gaz produits par la combustion s'échappent sur le dessus du moule.

En pratique, ça n'a pas fonctionné. Malgré le remplissage en nid d'abeille, les gaz produits par la combustion de l'ABS ont été trop importants et ont empêché le métal de descendre au fond du modèle.

Il existe des filaments 3D « castables » spécialement conçus pour cet usage, mais ils sont plus chers et ne permettent pas le lissage par vapeur d'acétone.

Heureusement, les autres pièces réalisées avec la méthode traditionnelle étaient toutes réussies !

A gauche le modèle qui a servit à faire un moule sable, à droite la pièce après démoulage, il reste un peut de finition au niveau du plan de joint :

Retrouvez toutes les photos ce ces Journées du Patrimoine à Montagney-Servigney ici : http://electroremy.free.fr/18092022JourneesDuPatrimoine/

A bientôt

 

Modifié (le) Septembre 23, 2022 par electroremy

[Titouvol]

En FDM effectivement le lissage peut etre nécessaire, mais il me semble avoir entendu qu'il existait des résines castables pour SLA, je me trompe ?
Par contre ca reste plus cher que de l'ABS, mais tu économises le travail post impression.

[electroremy]

Il y a 11 heures, Titouvol a dit :

En FDM effectivement le lissage peut etre nécessaire, mais il me semble avoir entendu qu'il existait des résines castables pour SLA, je me trompe ?
Par contre ca reste plus cher que de l'ABS, mais tu économises le travail post impression.

Si ça existe c'est une chose à tester

L'inconvénient du SLA est qu'une figurine est généralement imprimée pleine

Il faut donc que la résine soit très facilement brûlée par le métal en fusion sans trop "consommer" de chaleur ni dégagez trop de gaz

Et le cout est d'autant plus élevé ; surtout que le modèle ne sert qu'à produire une seule pièce.

La technique "mousse perdue" se fait avec des modèles en polystyrène extrudé, c'est peu dense et ça se vaporise rapidement et proprement sous l'effet de la chaleur

[Titouvol]

Imprimées pleines ?

Non au contraire, il me semble qu'il est préconisé de prévoir un trou justement pour qu'elles puissent se vider. Trou qu'on rebouche (ou pas) une fois sèche avec un peu de résine.

Sinon le problème est que la résine emprisonnée ne durci pas (les UV ne pénètrent pas en profondeur), et après un certain temps (à moins que ce ne soit un temps certain), elles finissent par se fendre et laisser s'échapper la résine liquide.

Donc pas si consommateur de résine et potentiellement intéressant pour toi. 

Modifié (le) Octobre 4, 2022 par Titouvol

[electroremy]

Il y a 16 heures, Titouvol a dit :

Imprimées pleines ?

Non au contraire, il me semble qu'il est préconisé de prévoir un trou justement pour qu'elles puissent se vider. Trou qu'on rebouche (ou pas) une fois sèche avec un peu de résine.

Sinon le problème est que la résine emprisonnée ne durci pas (les UV ne pénètrent pas en profondeur), et après un certain temps (à moins que ce ne soit un temps certain), elles finissent par se fendre et laisser s'échapper la résine liquide.

Donc pas si consommateur de résine et potentiellement intéressant pour toi. 

J'ai fait quelques figurines tests, elles étaient pleines mais de petite taille (entre 20 et 50 mm de haut)

La résine dedans est quand même durcie aux UV par l'écran à chaque couche, elle n'est donc pas liquide ; mais c'est vrai lors de la cure la résine au cœur de la pièce n'est pas totalement durcie, on va dire que c'est mou voire poisseux  

En revanche si de la résine liquide est emprisonnée dans des parties creuses là c'est nettement plus ennuyeux

C'est quand même cher la résine "calcinable" (ou catable resin en anglais) (200€ le litre)

Le filament castable est plus accessible (70€/kg) mais n'a pas la facilité de post-traitement de l'ABS. 

Attention certains filament castables nécessitent de cuire le moule, pour que le modèle fonde et laisse une cavité, dans laquelle on coule ensuite le métal ; le procédé n'est donc pas vraiment le même qu'avec la mousse perdue.

Sinon... faire des pièces en 3D "normales" et avec des moules "classiques" en sable, où on récupère le modèle.