Brevet FR2896711A1 — publié le 20070803

La technique de moulage à cire perdue consiste en la réalisation d'un moule, autour d'un modèle en cire, fonte de l'épreuve en cire, qui laisse son empreinte en creux dans le moule, coulée du métal en fusion dans le moule et casse du moule pour en retirer la pièce en métal pendant l'opération dite de décochage. Le moule doit donc répondre à quatre critères : il doit être poreux afin de laisser les gaz s'échapper lors de la coulée du métal, résistant aux chocs thermiques, et à la pression du métal en fusion, réfractaire et .'aciliter le décochage. Deux techniques sont habituellement utilisées pour la réalisation des moules à cire perdue : le moule de potée, réalisé à base de plâtre, chargé en réfractaire, et le moule carapace composé de produits céramique (zircon entre autres) mélangés à un liant (silice colloïdale). Ces techniques présentent l'avantage d'être fidèles au modèle en cire et permettent la réalisation de formes complexes. Plus précisément, la technique du moule de potée est relativemeit facile à mettre en oeuvre et peut ne pas nécessiter d'outillage élaboré. Par e illeurs, le moule a la particularité d'être très poreux, laissant facilement échapper les gaz au moment de la fonte. Il peut se décocher aisément par simple immersion dans l'eau si la masse n'est pas trop importante et s'il n'y a pas de ferraillage (cas de petites pièces). Associé à des réfractaires, le plâtre a une borne tenue thermique ; son coût est moindre que celui du moule carapace. Néanmoins, le plâtre est extrêmement fragile et demande généralement une compensation par une masse importante de revêtement, entraînant un coût non négligeable, qui doit être ferraillé ou maintenu dans un cylindre d'acier, ce qui nécessite une cuisson longue, parfois de plusieurs jours, pour évacuer l'humidité, les gaz et la cire. Le coût de la chauffe du four est donc particulièrement élevé. En outre, la masse du plâtre rend difficile la manipulation des gros moules et engendre une quantité importante de gravats après décochage. La technique du moule carapace présente l'intérêt de réaliser des moules fins (5 à 10 mm d'épaisseur), n'exigeant donc que peu de temps de chauffe ce qui permet une économie d'énergie importante pour la chauffe du four. Néanmoins, sa mise en oeuvre demande un outillage spécifique ent,-aînant un lourd investissement. Le décochage du moule carapace est extrêmement difficile et demande un matériel performant et un temps de travail important. De plus, le coût élevé des matières premières peut limiter son utilisation. Au vu de ces deux techniques, il est donc particulièrement désirable de mettre au point une technique améliorée qui soit à la fois économique, nécessitant peu de matières premières, permettant une mise en oeuvre facile, ne nécessitant pas d'appareillage particulier ou de temps de travail important, permettant la réalisation de moules fins, d'écourter les temps de chauffe et d'économiser l'énergie nécessaire. Par ailleurs, le moule doit posséder les qualités de porosité, de résistance et de tenue thermique requises tout en garantissant une facilité de décochage et la fidélité du modèle en cire. La présente invention concerne donc un procédé de moulage répondant à ces exigences. Selon un premier objet, la présente invention concerne un procédé de moulage à cire perdue comprenant les étapes suivantes : 1. l'application autour de l'épreuve en cire d'une couche de revêtement comprenant une ou plusieurs couche(s) de contact à base de plâtre et de matériau réfractaire et une ou plusieurs couche(s) de chamotte ; 2. le séchage de ladite couche de revêtement ; 3. l'application d'une coque de renfort à base de matériau réfractai-e ; 4. le séchage de la coque de renfort. L'application de chamotte est généralement effectuée pour renforcer la résistance. Eventuellement, le procédé selon l'invention peut comprendre l'étape (5) de décirage, par fonte de l'épreuve en cire à température comprise encre 80 C et 110 C pendant une durée dépendant de la dimension du moule, préférentiellement entre 5 et 8 heures. A l'issue du décirage, l'empreinte du moule est marquée en creux. Enfin, le procédé selon l'invention peut éventuellement comprerdre l'étape (6) de cuisson du moule pour évacuer l'humidité, les résidus de cire et les gaz éventuels, présents par absorption dans le moule. Cette étape de cuisson est réalisée par chauffe, dans un four, selon des méthodes connues. Préférentiellement, la chauffe est réalisée par paliers jusqu'à une température maximale de 700 C. Par exemple, on peut opérer par un premier palier à 270 C pendant une durée comprise entre 1 à 3 heures, suivie d'un deuxième palier à 650 C-700 C, à raison d'une heure par centimètre d'épaisseur du moule. La montée en température entre chaque palier peut s'effectuer rapidement, à raison de 100 C par heure. Le refroidissement s'effectue par abaissement naturel de la température du moule à température comprise entre 300 et 400 C pour effectuer la fusion. A l'issue de la cuisson, le métal en fusion est coulé dans le moule selon des méthodes connues en soi. Par exemple, le moule ainsi obtenu à l'issue de la cuisson est retourné dans du sable sec, pour le maintenir à la verticale, afin d'y couler le métal en fusion. Tout métal en fusion peut convenir ; toutefois, on préfère des métaux dont la température de fusion est inférieure ou égale à 1300 C-1400 C. On peut ainsi citer le bronze, le cuivre, le laiton, Ira zinc, le magnésium ou l'aluminium, préférentiellement le bronze. Enfin, après la coulée, l'étape de décochage est réalisée par toute méthode connue en soi, par exemple à sec ou par simple immersion cans l'eau quelques minutes puis casse de la coque de renfort réfractaire. Selon un aspect préféré du procédé selon l'invention, la couche d= contact est réalisée au moyen d'un mélange comprenant : - 40 % à 50 % , de préférence 45% à 47% d'un plâtre dur de type alpha, tel qu'un plâtre de classe II à III comme le plâtre Prestia Dur N1 30 commercialisé par Lafarge - 50 à 60 %, de préférence 53% à 55% d'un matériau réfractaire tel que la farine de silice, la farine de zircon ou le graphite, plus préférente lement la farine de silice - 40 à 50 %, de préférence 42 à 45% d'eau par rapport au mélange des deux ingrédients précédents ; - 0 % à 0,10 %, de préférence 0,05 à 0,07% d'un agent anti-mousse mouillant ; tout agent anti-mousse habituellement utilisé peut convenir ; - 0,10 % à 0,5 %, de préférence 0,2 à 0,3% de fibre de verre ; - 0,02 % à 0,20%, de préférence 0,03 à 0,15% d'un retardateur adapté au plâtre utilisé, plus préférentiellement le retardateur du plâtre Prestia ou encore un acide, tel que l'acide citrique. Selon un autre aspect préféré du procédé selon l'invention, la couche de renfort est réalisée au moyen d'un mélange comprenant, en sus du mélange de la couche contact, environ 20 % de chamotte 0,2-1 mm. Généralement, il n'est pas nécessaire d'inclure un agent anti-mousse mouillant dans la couche de renfort. La chamotte utilisée consiste habituellement en de l'argile cuite à très haute température afin de compenser les chocs thermiques et de conférer une résistance mécanique importante au revêtement. De plus, il convient d'ajouter, en plus de la chamotte, de la fibre de verre à raison de 0,2 % à 1 %, de préférence 0,3 à 0,6%. La couche de revêtement est habituellement réalisée à température ambiante, idéalement entre 18 et 22 C ; l'eau est à température ambiante (environ 20 C). L'application de la couche de revêtement est habituellement réalisée de la façon suivante. Au préalable, si nécessaire, le noyau et les différents artifices de fonderie (golette, jets, évents) sont nappés, pour obtenir un noyau creux, au pistolet, au pinceau ou à la louche avec un mélange plus tendre à base de plâtre et de réfractaire (par exemple, 40 % Prestia + 60% silice) afin d'éviter dei; criques éventuels après fusion. L'opération peut être réalisée plusieurs fois (préférentiellement, de trois à quatre fois) pour obtenir l'épaisseur de 3 à 5 mm. La chamotte est pulvérisée entre chaque couche et sur la dernière des couches. Selon un aspect particulièrement avantageux, la couche de revêtement selon l'invention permet la réalisation d'un noyau creux, réalisé par nappage à l'intérieur du creux de la cire avec une couche de revêtement, identique ou différente de celle utilisée pour le revêtement extérieur. La réalisation d'un tel noyau creux est généralement peu fiable, voire impossible avec les mélanges réfractaires habituellement utilisés qui nécessitent alors la réalisation d'un noyau plein. Le noyau creux permet des économies substantielles de matières premières et de temps de chauffe. Puis, avant d'appliquer la couche de contact, les cires sont généralement dégraissées à l'alcool. La couche de contact est appliquée au pinceau ou par pulvérisation au pistolet, de préférence à la pression maximum de 2 à 4 bars, jusqu'à l'obtention d'une couche dont l'épaisseur est comprise entre 1 et 2 mm. De la chamotte 0,2-1 mm ou de la silice (quartz) est alors pulvérisée à pression maximum de 3 bars. Enfin, la couche de renfort est appliquée, par exemple au pinceau ou au petit sablon, à pression maximum de 4 bars, immédiatement après la couche de contact, encore humide. Plusieurs passages de couche de renfort peuvent être nécessaires, généralement trois à quatre passages. De la cham Dtte, 0,2-1 mm, est pulvérisée à pression maximum de 4 bars, entre chaque couche et sur la dernière des couches. L'opération peut être réalisée plusieurs fois de façon à obtenir un revêtement dont l'épaisseur totale est comprise entre 3 et 5 mm. Il doit y avoir suffisamment d'épaisseur afin de laisser échapper les gaz au moment de la coulée de métal. L'aspect extérieur fini du revêtement est généralement rugueux et laisse apparaître les grains de chamotte pulvérisée pour une meilleure adhérence de la coque de renfort réfractaire. Un temps de vie du mélange compris entre 15 et 20 minutes est généralement observé. Il est bon de préparer les mélanges à sec avant l'enduction du modèle, afin de limiter les temps de séchage entre les couches, évitant ainsi le délitage du revêtement qui entraînerait des défauts sur le métal. La durée de séchage peut varier selon la technique utilisée. Elle peut être de quelques jours, à température ambiante, ou de quelques hep res, si le revêtement est séché dans une étuve ventilée à basse température (30 -50 C), de préférence après qu'il ait "tiré" naturellement quelques heures à 20 C. ll est important que l'humidité soit extraite totalement de façon constante avant de réaliser la coque de renfort réfractaire. La coque de renfort réfractaire permet de maintenir la compacité de la couche de revêtement. Elle est particulièrement résistante à la pression du métal en fusion et aux chocs thermiques. La coque de renfort réfractaire est réalisée au moyen d'une barbotine comprenant le mélange d'un liant et de charges. Le liant comprend un mélange de silicate de soude, préférentiellement de densité 1,37, disponible commercialement, et d'eau. Toutefois un silicate de densité plus élevée (par exemple 2,4) peut convenir surtout dans le cas de moulages dont le dimensionnel est important. Le silicate à pour rôle de durcir la coque réfractaire. Généralement, le liant comprend un tiers de silicate de soude pour cieux tiers d'eau. Les charges comprennent un mélange de matériau réfractaire (tels que ceux utilisés pour la couche de contact, par exemple la farine de silice la farine de zircon ou le graphite), et de bentonite (ou argile). Le rôle de la bentonite est de maintenir en suspension la silice dans le mélange et de lui donner une meilleure plasticité. Généralement, la coque de renfort est réalisée avec les proportions suivantes : - 30 à 50% en poids de liant, - 50-70% en poids de matériau réfractaire et - 1 à 5% en poids de bentonite, calculées sur la base du liant additionné du réfractaire. Plus préférentiellement, on utilise environ 40 % de liant pour 60% de matériaux réfractaires soit Jn kg de liant, pour environ 1,6 kg de réfractaire et 80 g de bentonite. La barbotine est réalisée de préférence la veille de son utilisai:ion, par mélange du liant et des charges, de préférence à température ambiante, par exemple au moyen d'un malaxeur dans une cuve de trempage dont la taille est appropriée à la dimension des moules. La densité de la barbotine est généralement de 1,6, à vérifier avant chaque utilisation. Si la densité est trop élevée on rajoute du silicate avec de l'eau dans les proportions décrites ci-dessus. La coque de renfort réfractaire est réalisée par trem Dage ou pulvérisations successives de barbotine et égouttage. Une couche de chamotte, 0,2-1 mm, est appliquée, généralement au pistolet à une pression ma) imum de 3 à 5 bars entre chaque couche de barbotine. Pour des moules de grandes dimensions, difficiles à manipuler, on préfère opérer par pulvérisation de la barbotine plutôt que trempage. Chaque couche de barbotine est laissée à sécher, généralement de 3 à 4 heures, à 20 C-25 C. De plus, toutes les quatre à cinq couches, il est recommandé de laisser sécher environ 12 heures à 20 C-25 C. Généralement, le nombre de couches est compris entre 4 et 10, voire plus, selon les dimensions du moule. Il est également possible de laisser sécher la barbotine dans une étuve ventilée, à une température comprise entre 40 C et 50 C; le temps de séchage est alors compris entre 45 minutes et 1 h30 environ selon la vitesse du vent de l'étuve. Le séchage total définitif est compris entre 24 et 48 heures, à une température comprise entre 20 C et 25 C, ou moins si le séchage est réalisé dans une étuve ventilée, de préférence à température ne dépassant pas les 50 C. Généralement, si on opère avec une barbotine de densité moindre, un nombre plus important de couches doit être réalisé. Le procédé selon l'invention permet la réalisation de pièces très fines et/ou de précision. En effet, les finitions sont telles que l'usinage des pièces obtenues n'est souvent pas nécessaire. Seule une patine peut être appropriée après avoir réalisé une mise en couleur uniforme du métal avec un acide ou un sablage léger sur le brut de fonderie. Les pièces obtenues par le procédé selon l'invention conviennent donc particulièrement au domaine de la mécanique de précision utilisant habituellement le moulage à cire perdue, tel que l'aéronautique. Le procédé selon l'invention permet également la réalisation de petites et grandes pièces d'art de très bonnes définitions. Généralement, le procédé selon l'invention permet la réalisation de pièces de tailles variées, notamment de quelques centimètres à plus d'un mètre. Selon un autre objet, la présente invention concerne également un kit permettant la mise en oeuvre du procédé. Le kit selon l'invention comprend : 1. un mélange (1) comprenant : - 40 % à 50 % , de préférence 45% à 47% d'un plâtre dur de type alpha, tel qu'un plâtre de classe II à III, comme le plâtre Prestia Dur N1 commercialisé par Lafarge ; - 50 à 60 %, de préférence 53% à 55% d'un matériau réfractaire tel que la farine de silice, la farine de zircon ou le graphite, plus préférentiellement la farine de silice ; - 0,10 % à 0,5 %, de préférence 0,2 à 0,3% de fibre de verre ; - 0,02 % à 0,20%, de préférence 0,03 à 0,15% d'un retardateur adapté au plâtre utilisé, plus préférentiellement le retardateur du plâtre Prestia ou un acide, par exemple l'acide citrique. 2. un mélange (2) comprenant : - 10 % à 20 %, préférentiellement 13 % à 15 %, de silicate Je soude, préférentiellement de densité 1,37, disponible commercialement. - 20 % à 30 %, préférentiellement 25 % à 27 % d'eau. - 50 % à 70 %, préférentiellement 58 % à 62 % de matériau réfractaire, tels que ceux utilisés pour la couche de contact, par exemple la farine de silice, la farine de zircon ou le graphite, de préférence la farine de silice, et - 2 % à 5 %, préférentiellement, 3 % à 4 % de bentonite (Du argile), calculés sur la base du mélange eau+silicate+réfractaire. Le kit selon l'invention peut être utilisé de la façon suivante. Le mélange (1) du kit selon l'invention peut également contenir, en sus, de la chamotte, préférentiellement 0,2-1 mm, et/ou un agent anti-mousse mouillant à hauteur de 0,02 % à 0,10 %, de préférence 0,05 à 0,07% ; tout agent antimousse mouillant habituellement utilisé pouvant convenir. Les ingrédients du mélange (1) sont mélangés à de l'eau à hauteur de 40 % à 45 %, de préférence à température ambiante. Le mélange ainsi formé est appliqué au pinceau ou par pulvérisation sur l'épreuve en cire. La chamotte est mélangée au mélange (1). Le mélange ainsi obtenu est appliqué, généralement en plusieurs passages, au pinceau ou au sablon, après la couche de contact. Une pulvérisation de chamotte, 0,2-1 mm, est généralement réalisée entre chaque couche et sur la dernière couche. Le mélange (2) peut être fourni tout préparé et est stable. On peut toutefois envisagé la fourniture des ingrédients secs séparément ; dars ce cas, ceux-ci sont mélangés à de l'eau dans un rapport 2 mesures d'e=au pour 1 mesure de silicate de soude, c'est-à-dire de 20 % à 30 % d'eau par rapport au poids du mélange (2). Le mélange est appliqué par trempage ou pulvérisation à une ou plusieurs couches sur le revêtement (1) ; une pulvérisation de chamotte est appliquée entre chaque couche de barbotine et sur la dernière. Le procédé et le kit selon l'invention présentent les avantages techniques suivants : le moule ainsi réalisé est très fidèle, réfractaire, poreux, très résistant et facilement décochable. La mise en oeuvre est facilitée dans la mesure où elle peut s'adapter aux techniques choisies par le fondeur (manuelles ou mécaniques). La pose d'évents et le ferraillage sont limités. Il n'est pas nécessaire d'utiliser un cylindre d'acier réfractaire. La manipulation est donc particulièrement aisée. Par ailleurs, le moule est fin, à noyau creux, ce qui permet une réduction très importante de l'énergie du four. D'un point de vue économique, les matières premières sont peu onéreuses et de faibles quantités sont nécessaires. Aucun outillage lourd n'est indispensable. De plus, c'est un procédé respectueux de l'environnement. La figure 1 représente le brut de fonderie obtenu à partir du modèle 1. La figure 2 représente le brut de fonderie obtenu à partir du modèle 2. La figure 3 représente le modèle utilisé pour tester l'aptitude au débourrage des moules selon l'invention. L'exemple suivant réalisé au sein du CTIF de Sèvres pour validation technique est donné à titre représentatif et non-limitatif de la présente invention : Préalablement, de l'élastomère est déposé sur la pièce originale afin d'en couvrir toute la géométrie. Cette couche "élastique" permet d'absorber les contre-dépouilles du modèle et de produire ensuite des copies de l'original en cire. Un ou des joints peuvent venir simplifier ce démoulage. Pour donner du corps à cette "chaussette" qui, par définition, est très souple, une coque est réalisée ici en plâtre. Ce blocage de l'élastomère permet ainsi d'assurer la coulée d'une cire sans déformation. Ce moulage en élastomère permet de reproduire l'original en autant de "dito" que nécessaire. La cire est maintenue à l'état liquide dans un récipient doté d'un bec verseur. Une petite quantité de cire liquide est alors introduite dans le moule en élastomère. Le moulage est alors manipulé pour napper l'ensemble de la surface de l'empreinte, d'une épaisseur de cire. Cette opération est répétée pour obtenir une répartition uniforme et l'épaisseur de cire voulue, 3 à 5 mm. Après refroidissement de cette cire, les coques sont déboîtées et la cire extraite de son empreinte en élastomère. Le moulage précédent a permis de réaliser la duplication de la seule géométrie de la pièce à fabriquer. II faut donc positionner sur cette cire les appendices de coulée, qui permettront de : - maîtriser, lors de la coulée, la circulation du métal dans l'empreinte; - corriger les défauts liés aux contractions du métal lors du,-efroidissement ; - favoriser l'évacuation de la cire de l'empreinte. Pratiquement, cela se matérialise par l'adjonction de canaux, d'évents et de godée de coulée et éventuellement la masselotte. Le noyau est alors réalisé. Par "noyau", il faut comprendre i.-Di "forme intérieure", le noyau ne faisant qu'un avec le reste du moulage au terme de la confection du moule. Cette opération consiste à enrober ou à combler la partie c-euse de l'empreinte en cire et les artifices de coulée, par nappage ou par projection au pistolet d'un produit réfractaire. Pour constituer cette carapace intérieure, plusieurs couches successives sont appliquées afin d'assurer une bonne peau de pièce (couche de contact) et une résistance mécanique suffisante pour résister aux diverses chauffes et surtout à la coulée du métal (couche de renfort). A l'intérieur, la barbotine de la couche de contact est appliquée par nappage, la chamotte étant ensuite distribuée par pulvérisation. Sous réserve de respecter les temps de séchage, jusqu'à trois couches de renfort peuvent être apposées selon la structure du moulage. Selon la configuration de la grappe, cette opération peut être réalisée au choix au pinceau ou au pistolet. Pour améliorer la tenue de l'enrobage, la chamotte est pulvérisée au pistolet en début de prise pour chacune des couches. Lors de l'application, le pistolet est tenu à 50-60 cm de distance du moule. Les indications du manomètre placé sur l'alimentation en air comprimé du pistolet donnent : - pistolet fermé : 2 bars - en débit : 1 bar. Au terme de la réalisation du noyau, le séchage nécessite ure nuit à température ambiante. De préférence, l'ordre d'incorporation des ingrédients est le suivant : Pour la couche de contact : - eau + retardateur + agent mouillant - silice - fibre - plâtre Prestia. Pour la couche de renfort : -eau + retardateur - silice - fibre - chamotte - plâtre Prestia. Les essais se sont déroulés dans les conditions ambiantes de l'atelier, à savoir : -T ambiante : -%d'humidité: - Pression atmosphérique : 1001 h Pa. L'eau de réseau a été utilisée. La nature de l'eau peut avoir une influence sur le temps de prise du revêtement. Les formulations suivantes ont été utilisées pour réaliser les noyaux de 20 deux modèles 1 et 2 dont les dimensions respectives sont H 18cm, D 3cm et H 35cm et D 14cm. Modèle 1 Modèle 2 Composante Couche de Couche de Couche de Couche de contact renfort contact renfort Eau 66 g 66 g 132 g 132 g Plâtre Prestia 60 g 60 g 120 g 120 g Silice 90 g 90 g 180 g 130 g Fibre 0,2 g 0,35 g 0,4 g 0,7 g 20 à 21 C 57 % Retardateur 0,1 g 0,1 g 0,2 g 0,2 g Agent 1 à 2 gouttes 3 gouttes -mouillant Chamotte -- 30 g -- 130 g Les temps de début et de prise en bloc des quatre préparations nécessaires à la réalisation des noyaux des modèles ont été observés Couche de Couche de Couche de Couche de contact renfort 1 renfort 2 renfort 3 Retardateur 0,2 g 0,2 g 0,1 g 0, 1 g Début de prise 20' 26' 11' 13' Prise en bloc 36' 32' 15' 15' Puis les étapes de démoulage et de finition de la cire sont réalisées. La finition a pour finalité d'améliorer l'état de surface de la cire : - lissage de la surface - élimination des défauts de surface comme les bulles suppression des bavures pouvant résulter du moulage - assemblage de portions de cire - mais aussi dégraissage du positif pour permettre l'accrochage de la couche de contact. La granulométrie du papier abrasif pour réaliser ces opérations est préférentiellement de 80 à 120 ou plus. L'essence de térébenthine est également utilisée pour attaquer superficiellement la surface de la cire aux fins de la lisser. Le dégraissage se satisfait de l'emploi d'un alcool industriel. Puis la cire est revêtue. La grappe ayant séché à température ambiante pendant quelques heures, après la réalisation du noyau et de la finition, elle est revêtue d'une couche de contact et de trois couches de renfort avec les mélanges décrits ci dessous. Modèle 1 Charge Prestia Silice Fibre Chamotte Retardateur Eau Gramme 150 Gramme 68 82 0,4 30 0,05 68 45,33 54,67 0,27 20 0,033 45,33 0, 7 0,47 Renfort Modèle 2 : Charge Prestia Silice Fibre Chamotte Retardateur Eau Gramme 150 Gramme 75 75 0,4 30 0,1 68 0/0 50 50 0,27 20 0,066 45,33 0,7 0,47 Renfort La consistance du mélange est satisfaisante, et le temps de prise permet 10 de procéder à l'habillage de la totalité de la surface. Il est possible d'envisager de réduire la quantité de retardateur afin d'en diminuer l'effet. La durée de chacune des phases de l'habillage a été observée et consignée dans le tableau ci-dessous : 15 Couche Habillage Attente de Pulvérisation Attente de prise de la chamotte prise Contact 12' 13' 2'30 14' Renfort 1 10' 12' 3' 18' Renfort 2 9' 2' 2' 6' Renfort 3 10' 2'30 3' Séchage à l'ambiante Lors de ces applications, les conditions ambiantes dans la station d'essais étaient les suivantes : - T ambiante 24,7 C - % d'humidité 46 % - pression atmosphérique 1002 hPa. Le pourcentage de retardateur retenu pour l'habillage du modèle 2 est de 0,1 g, alors que pour le modèle 1 le taux a été abaissé à 0,05 g (moins de surface à couvrir). Sur les modèles, ces observations ont été répétées : Modèle 1 Modèle 2 Retardateur 0,050 g 0,1 g Début de prise 16' 15' Prise en bloc 1 20' 16' ' T ambiante ' 20,5 C 21 à 23 C d'humidité 59 % 39 à 44 % Pression atmosphérique 1005 hPa 1012 hPa La couche de contact peut être appliquée au pinceau et les couches de renfort peuvent être obtenues, au choix de l'opérateur, au pinceau ou au pistolet. Pour le pistolet, les pressions d'air relevées au manomètre étaient de : 15 - Pression au repos 3,2 bars - Pression en débit 2,5 bars.10 Le choix du mode d'application est en fait conditionné par la nature de la géométrie à travailler. Le pistolet permet d'obtenir des couches d'épaisseur plus régulière, mais aussi de réduire les temps d'application et de séchage. Les grappes réalisées ont séché à l'air ambiant pendant la fabrication de l'ensemble des grappes à coulées. A ce stade, elles subissent un nouveau séchage dans une étuve ventilée à 40 C - 50 C pendant 6 à 12 heures consécutives. A l'issue de cette étape, la coque de renfort réfractaire est appliquée. La formulation de la barbotine est la suivante : Produits Dosage Silicate de soude (densité 1,37) 1 mesure pour 2 d'eau Charge pour 1000 q de liant Farine de silice 1600 g Bentonite 80 g Le mode opératoire proposé incite à répéter 4 à 10 fois chacune des opérations de trempage et de pulvérisation. Des temps de séchage de 3 à 4 heures entre chaque couche, si celui-ci s'effectue à l'air ambiant (entre 20 et 25 C), sont nécessaires. 15 Toutefois, ce temps de séchage peut être considérablement réduit si le séchage a lieu dans une étuve. Une demi-heure à trois-quarts d'heure suffisent alors en considérant un étuvage à 35 C-50 C dans une enceinte ventilée. Lors du mélange, il est nécessaire de vérifier la densité de celui-ci. Habituellement, ce contrôle débouche sur une mesure de 15 C Baumé. 20 Une contre-mesure est réalisée avec un aéromètre qui donne une densité nettement différente de celle relevée précédemment. Des contrôles successifs sont alors réalisés, qui démontrent le caractère non newtonien de la barbotine. La densité du mélange rie peut alors être validée qu'en fonction des rapports de masse en visant une densité de 25 barbotine de 1,6.10 L'application de la barbotine sur la grappe de couléese fait par trempage, suivi d'un égouttage pour éliminer l'excédent de liquide. De la chamotte est déposée sur la grappe par pulvérisation au pistolet. L'excédent de chamotte non pollué par la barbotine peut être éventuellement récupéré pour d'autres revêtements. A titre indicatif, à chaque couche, le modèle 1 équipé de ces appendices de coulée nécessite 70 g de barbotine, alors qu'il en faut 166 g pour le modèle 2. Pour le décirage de la grappe dans l'enceinte du four, les grappes sont disposées sur une grille, située au-dessus du bac de rétention pour la récupération de la cire. Pour permettre la fonte de la cire contenue dans les grappes et son élimination par gravité dans les bacs, le four cloche est programmé comme suit : a) montée de la température ambiante à 80 C en 20' ; b) maintien à 80 C pendant 1 h30 ; c) montée en température de 80 à 110 C en 15' ; d) maintien à 110 C pendant 1 h30 ; e) descente de la température. Pour la cuisson des moules (chauffe), les grappes sont disposées sur une grille dans le four pour assurer la circulation de l'air dans la partie basse du moule. La programmation suivante a été utilisée : a) montée de la température ambiante à 270 C en 1 h30 ; b) maintien à 270 C pendant 2 heures ; c) montée en température de 270 C à 650 C en 4 heures ; d) maintien à 650 C pendant 3 heures ; e) descente de la température. La descente en température doit permettre de conserver les carapaces à 250 -300 C pour la coulée. Enfin, on réalise la coulée des grappes en bronze.Au sortir du four cloche, les moules à 300 C sont mises en place dans un châssis vide qui est ensuite comblé de sable flou pour leur assurer une stabilité lors de la coulée. Puis, ces pièces sont décochées. Au terme du décochage, les pièces présentent un aspect très propre, sans gales. Les bruts de fonderie obtenus pour les modèles 1 et 2 sont reprsentés aux figures 1 et 2. Les moulages ont subi les contrôles suivants : Aptitude au débourrage : Un petit modèle test nanti de trous de plusieurs dimensions, et de stries sur les parties latérales (Fig.3) a été élaboré pour ce contrôle. Cette géométrie a été facilement nettoyée de tous les revêtements qui la couvraient. Etat de surface : Visuellement, l'état de surface est très propre. Une mesure de la rugosité à la fois sur la cire, la couche de contact et la géométrie résultante a été réalisée : Sur le modèle Sur la cire Sur réfractaire Sur la pièce 0,9 m 1,1 m 1,6 m 2,9 m 6,;' m Produits utilisés : Produits Fournisseurs Coût/kg ht 1 Référence Agent mouillant UCPI, Prestia Lafarge Bentonite Ceradel 0,60 { Chamotte Ceradel 0,50 { Cire Fie Barthélémy 3,30 { Cire Chimie Contact Elastomère Axon Silicone Essil 20 Codim Thixotrope TSA Plâtre Prestia Lafarge 0,50 { Référence dur N 1 à 63% alpha 37% beta Retardateur Prestia Lafarge Silicate de soude Gache Chimie Toulouse 0,31 { Silice Ceradel 0, 30 { K8 ou C400 Broyé Autres Esprit composite Le procédé et le kit selon l'invention sont tout particulièrement avantageux en terme de coûts de matières premières. C'est ainsi qu'une charge de 150 g (hors eau et retardateur) revient à 0,080 { ou 0,084 {, par couche, :.elon que l'on considère la couche de contact ou de renfort. Le prix de revient pour 10 kg de barbotine, charge réfractaire comprise, est de 2,42 { environ HT. Par ailleurs, le procédé et le kit selon l'invention permettent la réalisation de moules et de noyaux fins nécessitant des temps de chauffe ou de séchage faibles, permettant ainsi d'optimiser également les coûts énergétiques.10 REVENDICATIONS 1. Procédé de moulage à cire perdue comprenant les étapes suivantes : (1) l'application autour de l'épreuve en cire d'une couche de revêtement comprenant une ou plusieurs couche(s) de contact à base de plâtre et de matériau réfractaire et une ou plusieurs couche(s) de renfort chamotté. (2) le séchage de ladite couche de revêtement ; (3) l'application d'une coque de renfort à base de matériau réfractaire ; (4) le séchage de la coque de renfort. 2. Procédé selon la revendication 1 tel que le procédé comprend en outre l'étape (5) de décirage, par fonte de l'épreuve en cire. 3. Procédé selon la revendication 2 tel que ledit procédé comprend en outre l'étape (6) de cuisson du moule. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes tel que la couche de contact est réalisée au moyen d'un mélange comprenant : % à 50 % d'un plâtre dur de type alpha, - 50 à 60 % d'un matériau réfractaire, - 0 % à 0,10 % d'un agent anti-mousse mouillant, - 0,10% à 0,5% de fibre de verre; - 0,02 % à 0,20 % d'un retardateur adapté au plâtre utilisé, et mélange avec de l'eau à raison de 40 à 50 % d'eau, par rapport au mélange . 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications tel que la couche de renfort est réalisée au moyen d'un mélange comprenant, en sus du mélange de la couche contact selon la revendication 4, environ 20 ''/o de chamotte, de préférence de la chamotte 0,2-1 mm et éventuellement de la fibre cle verre à raison de 0,2 % à 1 %. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes tel que l'application de la couche de revêtement (1) comprend l'application de la couche de contact au pinceau ou par pulvérisation au pistole:, jusqu'à l'obtention d'une couche dont l'épaisseur est comprise entre 1 et 2 mm, la pulvérisation de chamotte et l'application d'une ou plusieurs couches de renfort au pinceau ou au sablon et alternativement de chamotte jusqu'à 1 obtention d'une couche d'épaisseur totale est comprise entre 3 et 5 mm. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes tel que la coque de renfort réfractaire (3) est réalisée au moyen d'une barbotine comprenant le mélange d'un liant et de charges, ledit liant comprenant un mélange de un tiers de silicate de soude, préférentiellement de densité 1,37 et de deux tiers d'eau, et lesdites charges comprenant un mélange de matériau réfractaire, et de bentonite (ou argile), dans des proportions de 30 à 50% en poids de liant pour 50-70% en poids de matériau réfractaire et 1 à 5% en poids de bentonite. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes tel que l'application de la coque de renfort réfractaire est réalisée par trempage ou pulvérisations successives de barbotine et égouttage et alternativement 25 application d'une couche de chamotte et séchage. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant préalablement l'étape de réalisation d'un noyau creux au moyen d'une couche de revêtement selon l'une quelconque des revendications 30 précédentes dans l'empreinte en creux de la cire et séchage. 10. Kit permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant (1) un mélange (1) comprenant : % à 50 % d'un plâtre dur de type alpha ; - 50 à 60 % d'un matériau réfractaire; - 0,10% à 0,5 % de fibre de verre ; - 0,02 % à 0,20% d'un retardateur adapté au plâtre utilisé ; (2) un mélange (2) comprenant : -10 % à 20 %, de silicate de soude; 20 % à 30 % d'eau - 50 % à 70 % de matériau réfractaire; et - 2 % à 5 % de bentonite (ou argile), calculés sur la base du mélange silicate + eau + réfractaire. 11. Kit selon la revendication 10 comprenant en outre de la chamotte et/ou de l'antimousse mouillant.15