La barbotine céramique est versée sur un motif en relief et laissée à solidifier, formant ainsi un moule creux ayant la forme de la pièce à couler. Des pièces de forme et de traînée sont produites. Chaque pièce en céramique est durcie par cuisson à haute température, puis assemblée pour former un moule creux dans lequel couler le métal en fusion.
Fabrication:
1. Une alternative au moulage par investissement à modèle jetable (« procédé à la cire perdue ») et au moulage en coquille.
2. Les modèles permanents en métal, bois, résine, plâtre ou caoutchouc éliminent plusieurs étapes du processus de cire perdue, réduisant ainsi les coûts. Les modèles peuvent être détachés ou montés sur des plaques de modèle comme dans le moulage de coque.
3. Le « procédé de plâtre » utilise des modèles en caoutchouc souple recouverts de plâtre de Paris, qui peuvent être renforcés par l'ajout de charges. La perméabilité du moule peut être augmentée en utilisant des charges poreuses, des agents moussants ou un autoclavage à vapeur (procédé Antioch).
4. Le « procédé Shaw » utilise des modèles rigides revêtus d'un matériau réfractaire de haute qualité mélangé à un liant à base de silicate d'éthyle et à un agent gélifiant, qui passe par une étape caoutchouteuse avant la prise, ce qui permet de retirer le modèle. Un réfractaire de secours moins cher est souvent utilisé. Les moules en blocs sont les plus courants, mais des moules en coquille peuvent être produits en versant le revêtement entre le modèle et une plaque de contour. Le procédé Shaw est le seul procédé de coulée où le métal chaud peut être coulé dans des moules en céramique froids sans se fissurer.
5. En raison des faibles coûts de modèle par rapport au procédé à la cire perdue et des cas où les modèles peuvent être modifiés, le procédé est adapté aux séries de production courtes.
6. Production de moules et démoulage automatisés possibles avec des formes simples. Les formes plus complexes nécessitent une production de moules et un démoulage manuels, ce qui augmente les coûts et réduit les taux de production.
7. Les composants typiques comprennent les matrices en acier et en Cu/Be, ainsi que les inserts de matrice pour le forgeage, le moulage sous pression, etc. (processus Shaw), les turbines en alliage d'aluminium, les convertisseurs de couple et les pièces de vannes (processus de plâtre).
Matériels:
1. Les sables de plâtre conviennent uniquement aux matériaux à bas point de fusion tels que les alliages à base d'aluminium et de cuivre et les alliages de bijoux en or et en argent.
2. Un séchage insuffisant des moules en plastique peut entraîner une accumulation d'hydrogène dans les alliages d'aluminium, provoquant une porosité.
3. Les moules réfractaires (procédé Shaw) conviennent à presque tous les alliages moulables (voir procédé à la cire perdue), mais sont généralement utilisés avec des alliages à point de fusion élevé tels que la fonte, les aciers au carbone et alliés et les alliages Cu/Be.
4. Le procédé Shaw permet de produire des pièces moulées sans les défauts de moulage habituels rencontrés dans d'autres procédés. Les avantages sont les suivants :
haute résistance à la déchirure à chaud
moulage exempt de trous de gaz
moulages sans inclusion
le procédé permet une « alimentation naturelle » de la pièce moulée.
Conception:
1. Procédé Shaw ; composants 3D complexes moulés en deux ou plusieurs parties. Procédé de plâtrerie ; composants 3D complexes.
2. La nature flexible du moule/motif élimine le besoin de conicité et permet de légères contre-dépouilles.
3. La ligne de séparation réduit légèrement la précision (par rapport au procédé à la cire perdue) et laisse une petite bavure qui doit être corrigée.
4. Détails et finition de surface similaires au procédé à la cire perdue, mais tolérances linéaires inférieures en raison de la nécessité d'un alignement précis des pièces de moule et des noyaux séparés.
5. Le procédé Shaw offre d'excellentes tolérances.
6. Le processus de plâtrerie est moins précis en raison de la nature flexible du motif, mais la nature hautement isolante du moule permet de couler des sections minces de 0,25 mm.
7. Des pièces moulées de quelques grammes à 1 tonne peuvent être produites, bien qu'avec le procédé de plâtre, la taille soit limitée en raison de la nature flexible du modèle.