Chez Niagara Investment Castings, nous ne nous contentons pas d’être un fabricant de pièces métalliques de haute qualité. Nous sommes aussi une source d’information. Nous connaissons très bien les avantages du moulage à la cire perdue et sommes déterminés à vous permettre d’en profiter et d’ainsi répondre à vos besoins. Nous croyons que l’engagement de notre personnel technique, présent dès les premières étapes de la durée de vie d’un projet, vous permettra de tirer pleinement profit de notre méthode de moulage. Que vous nous envoyiez des fichiers de conception assistée par ordinateur, des dessins 2D standards ou des échantillons, nous serons heureux de créer pour vous des dessins 3D et de concevoir vos pièces avec un souci d’utilité et d’efficience, tout en tenant compte des facteurs de taille, de forme et d’usage. Nous vous fournirons non seulement des pièces en acier de qualité, mais aussi, si vous le désirez, des prototypes rapides qui vous aideront dans vos efforts de recherche et de design. Composée d’esprits avant-gardistes, notre équipe expérimentée est déterminée à vous soutenir dans vos projets de design créatif. Nous vous offrons toute l’assistance dont vous pouvez avoir besoin, que ce soit dans le cadre d’une simple révision des tolérances ou pour un service complet d’assistance en ingénierie, à nos bureaux comme aux vôtres.    En bref, notre but est de vous aider à vous démarquer. Pour y parvenir, nous combinons innovation et réduction des coûts. Il s’agit là d’une stratégie gagnante pour vous comme pour nous.  

Bien que le moulage à la cire perdue offre une flexibilité que peu d’autres méthodes permettent d’atteindre, il faut comprendre qu’il possède ses limites, comme tout procédé. Ces dernières doivent TOUJOURS être prises en compte lors de la conception des pièces. C’est pour cette raison que nous mettons à votre disposition le présent guide de conception. N’oubliez pas que nous sommes toujours disponibles pour une rencontre ou un appel téléphonique afin de discuter en détail de vos exigences et de vos besoins précis.

REMARQUE IMPORTANTE : le moulage à la cire perdue permet d’atteindre d’excellentes tolérances dimensionnelles et de produire des pièces constantes. Il est supérieur à toutes les autres méthodes de coulée, mais comporte des sources de variation dont il est essentiel de tenir compte lors de la conception des pièces.

  • Procédé : En raison de fluctuations normales des paramètres du procédé, on peut s’attendre à une variation allant de ± 0,003 po (0,008 cm) à ± 0,004 po (0,010 cm) par 1 po (2,54 cm).
  • Géométrie des pièces : la plupart des pièces sont de forme complexe. En raison de leur asymétrie, qui mène à des taux de retrait variables selon les parties de la pièce, leur calibre nominal peut varier. Cette variation dépend directement de la configuration de la pièce et de la possibilité de corriger le problème avec l’outillage. Il n’est pas rare que la forme d’une pièce nous force à prévoir des tolérances additionnelles de ± 0,004 po (0,0102 cm) par 1 po (2,54 cm). (Par exemple, un cylindre fermé à une extrémité mais ouvert à l’autre connaîtra toujours un certain degré d’évasement.)
  • Outillage : les facteurs de retrait des pièces et les tolérances des fabricants de moules peuvent ajouter jusqu’à ± 0,002 po (± 0,005 cm) par 1 po (2,54 cm) aux exigences totales de tolérance. Les tolérances augmentent particulièrement dans les cas où les moules comportent des pièces démontables ou des poignées de traction mécanique.

 Les trois sources de variation décrites précédemment sont incluses dans les tolérances linéaires normales que voici :

Système impérial

Jusqu’à 0,5 po : ± 0,007 po

Jusqu’à 1 po : ± 0,010 po

Jusqu’à 2 po : ± 0,015 po

Pour chaque 1 po supplémentaire : ± 0,005 po

Système métrique

Jusqu’à 15 mm : ± 0,20 mm

Jusqu’à 25 mm : ± 0,25 mm

Jusqu’à 50 mm : ± 0,40 mm

Pour chaque 25 mm supplémentaires : ± 0,13 mm

Les tolérances linéaires normales doivent uniquement être appliquées aux dimensions qui jouent un rôle important dans la fonction de la pièce.

Tolérances linéaires optimales

Les procédés suivants permettent d’atténuer la variation causée par les sources décrites précédemment.

i ) Le redessinage de la pièce qui prévoirait entre autres l’ajout de traverses, de nervures de renforcement et de goussets pour certaines formes.

  1. ii) Le rajustement de l’outillage d’injection de cire à la suite de la coulée du premier échantillon afin de respecter les dimensions nominales.

iii) Le redressage

  1. iv) Le jaugeage et les ajustements manuels
  2. v) L’usinage
  3. vi) D’autres opérations secondaires.

Ces procédés peuvent aider à atteindre des tolérances plus précises. Notre équipe sera heureuse de travailler de concert avec la vôtre pour répondre à toutes vos exigences de conception de la manière la plus économique et la plus pratique possible. À noter que ces procédés peuvent engendrer des coûts supplémentaires.

La capacité à atteindre des tolérances optimales varie selon les pièces et les dimensions. Elle doit être évaluée au cas par cas.

Il est plus économique d’appliquer les tolérances linéaires normales aux dimensions qui ne sont pas essentielles à la fonction d’une pièce et qui ne servent qu’à lui donner sa forme.

Autres tolérances

Tolérances de planéité et de rectitude

Ces tolérances peuvent atteindre ± 0,005 po (0,0127 cm) par 1 po (2,54 cm).

Les sections lourdes des pièces peuvent aussi être bombées jusqu’à 0,010 po (0,025 cm).

À moins d’indications contraires, l’inspection de la planéité et de la rectitude se fait à l’aide d’une jauge d’épaisseur ou en utilisant une règle droite.

Tolérances de rondeur

Les tolérances des formes de trou sont comprises dans les tolérances linéaires normales. Appliquez les tolérances linéaires optimales lorsque cela est nécessaire. Appliquez les tolérances générales lorsque cela est possible.

Tolérances de concentricité

Lorsque deux surfaces cylindriques partagent des axes centraux, la séparation de ces axes correspond tout au plus à la différence entre les diamètres multipliée par 0,005 po (0,0127 cm). Si la longueur du cylindre est supérieure au double de son diamètre, il faut ajouter la tolérance de rectitude décrite plus haut à la tolérance de concentricité.

La concentricité n’est pas simple à mesurer. Le mesurage de la concentricité requérant des procédures très complexes, nous proposons d’évaluer celle-ci par une notation de position sur la pièce.

Tolérances d’angularité et de perpendicularité

La tolérance de production habituelle est habituellement de ± 0,5° ou de ± 0,008 po (0,020 cm) par 1 po (2,54 cm) de longueur. Elle peut toutefois varier et atteindre ± 0,25° ou ± 1° selon les formes. Pour certaines surfaces, une dépouille de 0,005 po (0,0127 cm) par 1 po (2,54 cm) de longueur est requise. Généralement, si la dépouille nuit à la fonction d’une pièce, il n’est pas nécessaire d’en prévoir.

Formes coulées : lignes directrices générales

Trous ouverts aux deux extrémités

Il est possible d’inclure des trous ouverts aux deux extrémités selon les dimensions suivantes.

Taille maximale         Profondeur maximale

0,060 po – 0,090 po    2 fois le diamètre du trou

0,091 po – 0,200 po    3 fois le diamètre du trou

0,201 po – 0,400 po    4 fois le diamètre du trou

0,401 po et plus          6 fois le diamètre du trou

Il est possible d’inclure des trous dont la profondeur équivaut jusqu’à 30 fois le diamètre à l’aide du noyautage à la céramique. À noter que cette technique engendre des coûts additionnels.

Trous ouverts d’un seul côté

Il est possible d’inclure des trous ouverts d’un seul côté selon les dimensions suivantes.

Taille maximale         Profondeur    Rayon du trou

0,040 po – 0,120 po    5 fois le diamètre du trou     0,5 x fois le diamètre du trou

0,121 po – 0,400 po    1 fois le diamètre du trou     0,060 – 0,090 po

0,401 po et plus          2 fois le diamètre du trou     0,090 –  0,180 po

Afin d’assurer une résistance adéquate des noyaux, il est nécessaire de prévoir des rayons importants de rebord raccordant la surface de la pièce au trou. Le fond d’un trou ouvert d’un seul côté doit être parfaitement rond ou posséder un rayon important. Il est possible d’obtenir des trous plus profonds grâce au noyautage à la céramique.

Fraisage et contre-alésage

Ajoutez au besoin.

Fentes

Il est possible d’inclure des fentes transversales selon les dimensions suivantes.

Taille   Profondeur maximale

0,040 po – 0,080 po    2 fois la largeur

0,081 po – 0,200 po    3 fois la largeur

0,201 po – 0,400 po    4 fois la largeur

0,401 po          plus de 6 fois la largeur

Il est possible de couler des entailles ouvertes d’un seul côté d’une profondeur équivalant à 1,5 fois leur largeur, tout au plus. Il est nécessaire de prévoir des angles de trou qui raccordent la surface du trou.

Épaisseur des parois et rayons de bec

L’épaisseur minimale des parois et les rayons minimaux du trou dépendent largement de la configuration et de la taille de la pièce. Dans le cas de petites pièces, il est possible d’obtenir des parois d’une épaisseur de 0,030 po (0,076 cm). Un rayon de trou peut être coulé à une dimension de 0,005 po (0,0127 cm). Le choix de l’alliage joue un rôle important.

Texture de la surface

La rugosité des pièces coulées à la cire perdue est habituellement de 125 RMS. Les plus grandes pièces peuvent présenter un fini légèrement plus rugueux. Si la qualité du fini est importante pour la fonction de vos pièces, il est important que vous nous en fassiez part. Il est possible d’effectuer des opérations secondaires de lissage pour améliorer la texture.

Résidu de masselotte

Rayons

En général, les rayons de filets et de trou permettent de réduire la tension que subit la pièce et en améliorent l’apparence. Prévoyez des rayons extérieurs au niveau des trous lorsque cela est possible. Il arrive quelques fois que les clients désirent des coins extérieures très coupants; cependant, pour viser une meilleure qualité des pièces, nous tentons d’éviter cela.

Lettrage, nombres et logos

Habituellement, il est plus économique d’inclure des caractères en relief dans des pochettes creuses sur la pièce. Veuillez nous spécifier les dimensions exactes de tous caractères ou images à inclure dans vos pièces. Il est possible de couler presque tous les logos.

Exigences en matière de qualité métallurgique et visuelle : le client et Niagara Investment Castings Limited doivent s’entendre sur des exigences claires en ce qui a trait aux matériaux, au traitement thermique et à l’aspect des pièces.

Exigences particulières

Les renseignements contenus dans le présent guide se veulent un bon point de départ pour les concepteurs de pièces coulées à la cire perdue. Toutefois, nombreux sont les cas pour lesquels des exigences particulières qui ne sont pas abordées dans le présent guide doivent être respectées. Si vous avez des exigences particulières, communiquez avec notre personnel technique. Nous serons ravis de vous offrir conseils et assistance.