Pour les Journées du Patrimoine, l'AAFOM organise le dimanche une journée d'animation autour des métiers anciens sur le site du haut-fourneau de Montagney-Servigney.

Comme l'an dernier, nous avons proposé un atelier de fonderie aluminium. J'ai voulu tester à nouveau la technique de fonderie à mousse perdue (procédé « lost foam »), que nous avions essayé en 2021 avec du bronze.

C'est un procédé dans lequel un modèle en polystyrène expansé de la pièce à réaliser, noyé dans un bac de sable, est remplacé lors de la coulée par du métal fondu. Le modèle en polystyrène expansé se vaporise à la coulée. Cette technique s'apparente à la coulée avec moulage en cire perdue.



Les premières utilisations ont porté sur la réalisation de pièces uniques ou très petites séries dès 1964, de moyens et gros volumes, de conception plus ou moins complexe comme les bâtis de machines-outils ou pièces demandant trop de noyaux sable en moulage traditionnel.

En 1967, à la fonderie outillage Peugeot, un soubassement de machine de 10,5 tonnes a été coulé avec un modèle en polystyrène.

Très vite, son emploi dans l'industrie automobile s'est positionné en technique de pointe dès 1988 chez Peugeot pour la fabrication série des pièces brutes de fonderie en fonte et aluminium, d'abord à Sochaux puis dans les autres fonderies du groupe PSA Peugeot Citroën.

J'ai fabriqué un modèle en polystyrène extrudé, avec une forme volontairement complexe et des épaisseurs de parois assez fines, pour tester les limites du procédé.

Le modèle est ensuite trempé dans un bain de barbotine réfractaire et poreuse pour permettre l'évacuation des gaz dus à la combustion du polystyrène et isoler le métal en fusion du sable de moulage. Après séchage, Le modèle est alors placé dans une caisse avec du sable très fluide, qui doit être vibré ; lors de la vibration, un couvercle avec un poids est placé sur le sable pour maintenir une certaine pression dans l'ensemble.

Pendant la coulée, le métal en fusion vaporise le polystyrène et prend peu à peu la place de celui-ci. Les gaz produits par la combustion s'échappent sur le dessus du moule.




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Les avantages par rapport à la coulée par gravité en coquille métallique ou moulage sable sont :
- Possibilité de réaliser des pièces aux formes complexes ;
- Plus grande liberté de conception de la pièce et très grande précision dimensionnelle ;
- Les pièces obtenues peuvent avoir des épaisseurs beaucoup plus fines qu'avec le moulage classique ;
- La grande précision dimensionnelle permet d'avoir des surépaisseurs d'usinage plus faible ;
- Le parachèvement est simplifié, car la pièce présente une peau presque parfaite, le sable du moule n'ayant pas adhéré à la pièce, seules quelques traces d'enduit réfractaire sont à grenailler ou sabler. Le meulage de l'attaque de coulée est souvent la seule opération manuelle à effectuer.

La pièce obtenue n'est pas complète, notamment parce qu'elle est fine et profonde et que le moule ne contenait pas les canaux pour faciliter l'évacuation des gaz.

Néanmoins, après une finition au tour à métaux puis un polissage avec une brosse métallique fine, le résultat est assez sympathique :




Le procédé à mousse perdu est intéressant, mais étant donné que les modèles sont perdus, il faut en fabriquer un par pièce.

Le procédé traditionnel permet au contraire de faire un nombre infini de pièces à partir d'un seul modèle.

Pour un usage artisanal ou amateur, le procédé à mousse perdue est à réserver aux pièces dont la géométrie est difficile à réaliser avec la méthode traditionnelle.

Beaucoup d'autres activités étaient proposées au public, dans la bonne humeur grâce aux nombreux bénèvoles :
- maison des charbonniers et four à pain
- exposition et jeux anciens
- presse à foin
- pompiers
- fabrication de corde
- forge de Philou
- forge du XIIIe siècle (Jean-Marie BRUN)
- fonderie traditionnelle

Ci-dessous les photos.