Les innovations

Les procédés utilisés par les entreprises de fonderie n’ont cessé d’évoluer, contribuant à la performance des produits et de l’environnement.

  Parmi les évolutions les plus significatives, on peut noter de nombreuses innovations transversales :

- Optimisation des outillages et des process par simulation de coulée et de solidification du métal (système thermomécanique) ;

- Automatisation du pilotage des moyens de production ;

- Réalisation de modèles par prototypage rapide et de moules par frittage de poudres métalliques ;

- Numérisation et automatisation du parachèvement ;

- Automatisation des centres d’usinage ;

- Développement des contrôles non destructifs (notamment par tomographie) ;

- Traitements des fumées et des effluents par contrôles magnétoscopiques.

  De manière générale, la fabrication numérique qui permet de digitaliser les process, s’impose étape par étape dans les fonderies.

Sa forme, la plus achevée, de la conception à la fabrication présentée ci-après, permet de réduire les coûts de développement et de production de 30% en raccourcissant le cycle de fabrication des pièces.

Étape 1
La conception de la pièce

A partir d’un cahier des charges, le développement débouche sur un modèle de pièce validé en dimensionnement et calcul.Le modèle 3D de la pièce client (photo) est transformé en modèle 3D de fonderie, avec dépouilles et systèmes d’alimentation.
 
Étape 2

La simulation de la Coulée

La simulation du remplissage du moule et de la solidification du métal révèle les défauts susceptibles de se former. Les zones sensibles sont mises en évidence permettant d'optimiser le système de coulée.



 
Étape 3

La réalisation des outillages

La conception des outillages est assurée de manière automatique. Les fichiers numériques servent à la réalisation des outillages par prototypage rapide ou par usinage.

Étape 4
Le parachèvement


Doté d’un système de reconnaissance de surface, le robot sait s’adapter aux infimes variations de géométrie en sortie du moule. Sa trajectoire est dictée par une programmation par apprentissage ou, plus élaborée encore, directement issue du fichier de la pièce.  
Étape 5
Le contrôle dimensionnel 3D

Pour comparer la pièce finie à son modèle numérique, un bras de mesure reconstitue l’enveloppe de la pièce réelle.









 

  La continuité de la filière numérique repose sur l’intégration du parachèvement qui restait le chaînon manquant, en robotisant les opérations, aujourd’hui manuelles (à l’exception de la grande série automobile), de découpe, d’ébavurage, de polissage, et de ponçage.

  Par spécialités, se sont également propagées des innovations spécifiques aux procédés mis en œuvre pour chaque type d’alliages :

- Fonderie d’acier : développement de la fusion sous vide, de l’AOD (assistance dirigée par ordinateur), du compactage isostatique à chaud (CIC) ; accroissement des dimensions de pièces produites par la fonderie de précision ; progrès dans les applications des aciers super-austénitiques.

- Fonderie de fonte : développement des fontes à graphite vermiculaire et des fontes bainitiques à haute résistance ; réduction des épaisseurs ; contrôle numérique des paramètres de fusion et de coulée ; accroissement des productions horaires.

- Fonderie d’alliages non-ferreux : les procédés de thixomoulage, rhéomoulage et squeeze casting, le moulé forgé et la coulée à basse pression connaissent de nouvelles applications ; le magnésium, les composites métalliques et les cupro-alliages ont le vent en poupe.