Impression 3D et fonderie

[electroremy]

Bonjour à tous

Quelques nouvelles après une longue absence sur ce forum...

Pour les Journées du Patrimoine je fait habituellement une démonstration de forge.

Cette année j'ai décidé d'associer l'ancien et le moderne et d'associer impression 3D et fonderie.

Concrètement j'ai dessiné des pièces avec l'ordinateur :

Je les ai imprimées chez moi :

Je les ai apportées et sur place nous les avons utilisées comme modèles pour fabriquer des moules en sable.

Puis nous avons coulé du bronze :

J'en ai profité également pour montrer au public une petite vitrine avec quelques exemples de pièces imprimés en 3D et aussi un petit texte pour raconter l'histoire de l'impression 3D.

L'impression 3D fait partie de notre patrimoine, ce sont trois français qui l'ont inventé en 1984 !

A la maison j'ai réalisé la finition.

La pièce ci dessous est un médaillon pour un copain forgeron qui faisait une démonstration de forge juste à côté :

On peut voir la finesse des détails :

Cette journée fut riche d'enseignements... :
- la meilleure pièce est celle où le compactage du sable du moule sur le modèle imprimé en 3D a été "viril"
- plus un détail est fin et profond plus il faut un angle de dépouille important
- les détails fins et peu profonds ressortent très bien
- les pièces obtenues sont légèrement plus petites (le métal se contracte en refroidissant) il faut donc faire le modèle un peu plus grand que la taille réelle ; il faut donc bien démouler la pièce lorsqu'elle est chaude sinon en se rétractant le sable peut exercer une contrainte
- les carottes sont très pratiques pour tenir la pièce lors des travaux de finition, elles constituent une sorte de poignée ; du coup il vaut mieux les scier en dernier

J'ai pris de nombreuses photos et vidéos, et rédigé un reportage complet que vous pouvez voir à l'adresse suivante :
http://www.remylucas.fr/16092018JourneesDuPatrimoine/

A bientôt !

 

[ghislain76]

- les pièces obtenues sont légèrement plus petites (l

bonsoir,
dans quelle proportion , pour du bronze si j'ai bien compris ,
merci.

 

[paysan]

Belle réalisation, merci d'avoir partagé.
Rémi

 

[tyros]

Excellent!

on peut dire que c'est de la reproduction fidèle, on dirait la pièce en plastique.

 

[electroremy]

bonsoir,
dans quelle proportion , pour du bronze si j'ai bien compris ,
merci.

Sur la pièce en PLA : 83 mm devient 81 mm sur la pièce en bronze

 

[ghislain76]

ha ouais!!!! je ne pensais pas autant !! c'est très important , et pour l'élu , est ce du même genre?

 

[electroremy]

ha ouais!!!! je ne pensais pas autant !! c'est très important , et pour l'élu , est ce du même genre?

Pour l'alu je ne sais pas...

Après en fonderie c'est normal. D'ailleurs on coule les pièces de fonderie avec une légère sur épaisseur que l'on usine ensuite (sauf pour les endroits où on a pas besoin de précision).

Ce problème de rétraction fait que l'on ne peut pas copier parfaitement un modèle. La copie est toujours un peu plus petite.

Sur le forum "fonderie" on doit avoir des spécialistes, j'y ai posté un message pour qu'ils viennent faire un tour ici

A+

 

[damy]

Et oui ! l’évolution est la ....
Il y'a 15 ans on disait au revoir les modeleurs et bientôt au revoir les moulistes ...
mais c'est l'aire du temps qui va a grand pas

 

[damy]

La base en fonderie est le retrait pour répondre a la question .en fonderie en sable le modèle est plus grand .en injection (métaux non ferreux et plastique l'empreinte est usinée en prenant compte du retrait de la matière transformé .Quant un client demande une forme ,cette forme est dans le terme de la CFAO subit une "homothétie" .Dans les plans classiques on ajoute a la cotes un surplus correspondant au pourcentage du retrait

 

[arnaud2]

en injection "metal" la matiere est poussé dans le moule sous haute pression , de 600 a 900 bar pour eviter les retraits

j ai deja penser pour faire des pieces en metal (alu) imprimer avec du filament cire perdue , puis couler du platre autour du moule
et decirer avent de couler le metal

mais plusieurs probleme se pose

est ce que l(on peu avoir une piece pret a l'emploi sans avoir besoin d'usiner , genre une poulie ou un pignon ?
est il possible de calculer exactement le pourcentage de retrait afin de mettre la piece a l'echelle directement a l'impression ?

 

[JCS]

Salut à tous,

Bravo à Electroremy pour cette belle expérience.
En bijouterie, on utilise des résines calcinables que l'on tire directement comme la cire, par la technique de cire perdue :
https://all3dp.com/fr/1/meilleure-imprimante-3d-resine-sla-dlp-stereolithographie/
En quelques années, le prix de ces imprimantes a été divisé par plus de 10 !
@+
JC.

 

[JCS]

est ce que l(on peu avoir une piece pret a l'emploi sans avoir besoin d'usiner , genre une poulie ou un pignon ?
est il possible de calculer exactement le pourcentage de retrait afin de mettre la piece a l'echelle directement a l'impression ?

Pour les métaux précieux il me semble que c'est de l'ordre de 3%.
La solution serait de faire un essai pour connaître les bonnes corrections à faire en fonction du métal utilisé.
La pièce, à mon avis, aura toujours besoin d'une finition, avant d'être utilisée ( mauvais état de surface généré par l'imprimante ) donc un second risque de perte de dimensions.
Tout dépend de la précision recherchée. Si elle est grande, la pièce devra être légèrement surdimensionnée puis retouchée. Pour une poulie ce ne doit pas être préjudiciable, sauf s'il faut respecter un rapport de vitesse très précis.Mais dans ce cas il vaut mieux mettre des engrenages.
Ce qui est très important, c'est de la cire soit totalement calcinable (sans résidus).
Ici une expérience intéressante que j'ai réalisée. Le retrait n'est pas significatif ni préjudiciable :

http://sulka.fr/dents/

@+
JC.

 

[damy]

en injection "metal" la matiere est poussé dans le moule sous haute pression , de 600 a 900 bar pour eviter les retraits

j ai deja penser pour faire des pieces en metal (alu) imprimer avec du filament cire perdue , puis couler du platre autour du moule
et decirer avent de couler le metal

mais plusieurs probleme se pose

est ce que l(on peu avoir une piece pret a l'emploi sans avoir besoin d'usiner , genre une poulie ou un pignon ?
est il possible de calculer exactement le pourcentage de retrait afin de mettre la piece a l'echelle directement a l'impression ?

Même en sous pression "chambre chaude ou chambre froide" le retrait est toujours présent en matière d’aluminium une pièce correcte est du a sa vitesse de remplissage crée par le canal de coulée (la vitesse évite la différence de température ) l'empreinte est rempli au plus vite jusqu'au talon de lavage . Pensez a créer des évents .

Pour la "cire perdu" en guise de modèle (avec retrait) .Il faut penser au remplissage qui lui est par gravité (le cas que tu soulève) dans ta cire prévois le canal de coulée et les masselottes .Ces apports sont des déchets mais utiles .

 

[electroremy]

Salut à tous,

Bravo à Electroremy pour cette belle expérience.
En bijouterie, on utilise des résines calcinables que l'on tire directement comme la cire, par la technique de cire perdue :
https://all3dp.com/fr/1/meilleure-imprimante-3d-resine-sla-dlp-stereolithographie/
En quelques années, le prix de ces imprimantes a été divisé par plus de 10 !
@+
JC.

Sachez que l'an prochain, pour les journées du patrimoine à Montagney-Servigney, on a trouvé une artiste qui fera une démonstration de coulée à la cire perdue

Venez nous voir si vous n'êtes pas trop loin de la Franche-Comté !

A bientôt

 

[iProxy]

Pourquoi n'avez-vous pas fait un traitement de surface sur la pièce en plastique ?

Vidéo : Lissage par vapeur d'acetone d'une impression 3D en ABS

 

[Alex31]

Pour le retrait et les dépouilles, les valeurs sont connues, et on les retrouve dans tous les traités de fonderie
exemple pages 6 de ce document (on doit pouvoir trouver des tableaux en fonction du procédé de moulage: sable, ...etc)
https://www.technologuepro.com/cours-moulage/20-conception-des-pieces-moulees.pdf

 

[electroremy]

Pour le retrait et les dépouilles, les valeurs sont connues, et on les retrouve dans tous les traités de fonderie
exemple pages 6 de ce document (on doit pouvoir trouver des tableaux en fonction du procédé de moulage: sable, ...etc)
https://www.technologuepro.com/cours-moulage/20-conception-des-pieces-moulees.pdf
Voir la pièce jointe 424609

Très intéressant ce document, merci

 

[cr3m]

Bonjour
La technique de la cire perdue permet de respecter des tolérances de l'ordre du dixième de mm. Mais cela nécessite de maitriser le procédé. le moulage (ou l'impression) de la cire apporte déjà une certaine imprécision. Le moulage y ajoute son propre niveau d'imprécision... Le platre classique est rarement adapté pour du moulage cire perdue. Il relache des gaz à plusieurs temperatures différentes, jusqu'a 700°. Industriellement, on pratique plutôt des enrobages successifs de granulats de plus en plus gros, liès par une barbotine argile ou silicate. La carapace ainsi formée est ensuite frittée à haute température (900° de tête). le métal liquide est coulé alors que la carapace est encore chaude. le site du CTIF donne des informations intéressantes : https://metalblog.ctif.com/2018/05/28/idalion-fac-simile-dune-oeuvre-dart-en-fonderie-cire-perdue/

 

[Didier-CN]

Sur la pièce en PLA : 83 mm devient 81 mm sur la pièce en bronze

Les modeleurs traditionnels travaillaient avec des "mètre au retrait". Il suffit de se construire autant d'imprimantes au retrait que de matériaux coulés.