1. Soufflures et piqûres

Le sable de résine furanique présente une bonne perméabilité à l'air mais un dégagement gazeux élevé par rapport au sable de moulage inorganique, ce qui rend les défauts gazeux susceptibles d'apparaître.

Causes

1. Un sable brut trop fin réduit la perméabilité à l'air. Granulométrie standard : 30/70 mesh ; teneur en humidité du sable brut inférieure à 0,2 %.

2. Une mauvaise qualité de revêtement ou un séchage incomplet laissent des traces d'humidité résiduelle dans les moules et les noyaux.

3. Une mauvaise récupération du sable usagé entraîne une perte excessive au feu et une teneur élevée en poudres ultrafines, ce qui augmente le dégagement de gaz et diminue la perméabilité à l'air.

4. Les moules et les noyaux ne sont pas complètement durcis avant la coulée.

5. Conception de la vanne inadaptée, vitesse de coulée lente, hauteur métallostatique insuffisante et disposition défectueuse de la ventilation du noyau.

6. Fonctionnement incorrect : conception de ventilation négligée, passages de ventilation déconnectés, évents obstrués, accumulation excessive de revêtement, têtes de noyau obstruées, coulée intermittente et système de coulée non rempli.

Mesures préventives

1. Ajouter la résine et le durcisseur dans les proportions standard. Utiliser une résine à faible teneur en azote, riche en alcool furfurylique et pauvre en urée. Choisir un durcisseur adapté à la saison et minimiser le dosage du liant. Laisser durcir complètement avant de fermer le moule et de couler la pièce. La teneur en azote de la résine doit être inférieure à 1 % pour les pièces en acier et à 2 % pour les pièces en fonte. Ajouter 0,3 % à 2 % de silane par rapport à la masse de résine pour améliorer l'adhérence et réduire la consommation de résine.

2. Utiliser un revêtement à faible volatilité avec un degré Baumé supérieur à 30. L'humidité du solvant dans le revêtement ne doit pas dépasser 5 %. Procéder au séchage à la flamme avant l'assemblage du moule.

3. Le temps de durcissement varie en fonction de la température, de l'humidité et des additifs. Les moules nécessitent 6 à 8 heures de durcissement et les noyaux sont à utiliser de préférence le lendemain. Le démoulage doit prendre au moins 20 minutes.

4. Perte au feu du sable recyclé pour les pièces moulées en fer ≤ 3 %, poudre ultrafine ≤ 0,8 %. Maintenir le rapport sable/métal en dessous de 3 en réduisant la consommation de sable et en utilisant des cadres creux.

5. Maintenir un versement continu et régulier et allumer les évents pour évacuer les gaz en temps opportun.

6. Prévoir des évents suffisants sur les moules supérieurs. Adopter un système d'alimentation par le bas pour éviter les turbulences et les emprisonnements d'air.

2. Pénétration mécanique

Causes

1. Les grains de sable grossiers et concentrés forment de larges interstices permettant la pénétration du métal en fusion.

2. Épaisseur de revêtement insuffisante et faible résistance à la chaleur.

3. Faible compacité du moule et du noyau.

4. Une forte proportion de sable neuf diminue la résistance à la pénétration.

5. Le sable de moulage trop vieux et la température élevée du sable détériorent la stabilité de la surface.

Mesures préventives

1. Optimiser la granulométrie du sable pour réduire les espaces intergranulaires.

2. S'assurer que le degré Baumé du revêtement est supérieur à 30. Appliquer un revêtement double couche sur les zones fortement chauffées. Ajouter plus de 20 % de poudre de zircon au revêtement graphite pour une meilleure résistance aux chocs thermiques.

3. Améliorer la compacité des moules et des noyaux.

4. Augmenter la proportion de sable recyclé et éviter l'utilisation de sable périmé.

3. Défauts veineux

Causes

Le coefficient de dilatation thermique élevé du sable siliceux provoque des fissures dans les couches de revêtement sous l'effet de la chaleur. Le métal en fusion s'infiltre dans les fissures et forme des veines, généralement accompagnées de défauts de pénétration.

Mesures préventives

Augmenter la proportion de sable recyclé pour réduire la dilatation thermique et adapter le taux de dilatation entre le moule en sable et le revêtement.

4. Fissures

Les moules en sable à base de résine furanique présentent une rigidité et un coefficient de dilatation thermique élevés, ce qui entraîne un refroidissement lent et une plus grande tendance à la fissuration à chaud, notamment pour les pièces moulées en acier. Le durcisseur à base d'acide sulfonique provoque la perméation du soufre et l'apparition de microfissures superficielles. Les fissures se manifestent facilement sur les pièces à structure complexe, à épaisseur de paroi irrégulière et présentant une forte résistance au retrait.

Mesures préventives

1. Ajouter 2 à 3 % de farine de bois pour améliorer la rétractabilité du moule.

2. Réduire l'épaisseur du sable, fabriquer des noyaux creux et y insérer des blocs de polystyrène.

3. Remplacez le sable siliceux par du sable de zircon ou du sable de chromite dans les zones sujettes aux fissures.

4. Optimiser le système d'alimentation pour une solidification simultanée.

5. Revoir la structure de la pièce moulée de manière raisonnable et installer des nervures anti-fissures.

6. Réduisez la température de coulée en conséquence.

7. Utilisez des blocs réfrigérants pour un refroidissement accéléré.

8. Remplacer le durcisseur sulfonique par un durcisseur à base d'acide phosphorique dans des conditions de travail sévères.

5. Inclusions de scories

Causes

Le laitier résulte de la réaction entre le métal en fusion et le liant. La haute température brûle la surface du moule et forme des croûtes, principalement sur les parois supérieures de la cavité, à proximité des soufflures.

Mesures préventives

1. Adopter un système de coulée rapide, stable et à fond fermé avec une pression métallostatique suffisante. Installer des colonnes montantes de trop-plein pour évacuer le métal en fusion contaminé.

2. Appliquer un revêtement haute résistance, résistant à la chaleur et à faible dégagement gazeux.

3. Coulée inclinée pour grandes pièces plates équipées de colonnes de trop-plein.

6. Dureté insuffisante

Causes

La faible conductivité thermique du sable de résine furanique ralentit sa solidification. La dureté superficielle, jusqu'à 3 mm de profondeur, est inférieure de 10 à 15 HB à la dureté interne.

Mesures préventives

1. Équivalent carbone inférieur pour limiter la formation de ferrite.

2. Ajouter des traces de chrome et de cuivre pour stabiliser la structure de la perlite.

3. Utilisez des blocs de refroidissement et un revêtement au tellure pour accélérer le refroidissement.

4. Réduisez la température de coulée et avancez le temps d'égouttage en conséquence.

5. Retirer la couche superficielle de plus de 3 mm avant le test de dureté.