GIFA 2023 - moulage sable et noyautage.
Cette année la GIFA 2023 mettait particulièrement en avant des moyens de production de moulage et noyautage plus économes en énergie et en matières consommées. Les solutions proposées et les argumentaires des exposants étaient centrés sur la durabilité, la réduction de l’empreinte CO2, la collecte et l’interprétation des DATA, la performance et la maîtrise globale des processus de production.
Concernant les liants pour sables chimiques, de nombreux producteurs (Hüttenes Albertus (HA), ASK, Furtenbach, Cavenaghi…) proposent sur le marché des produits plus « Green » qu’auparavant. La plupart des fournisseurs ont dédié leurs actions de R&D à la mise au point de formulations chimiques répondant aux besoins des industriels tout en respectant la législation et les règlements en vigueur (REACH, HSE, SVHC, VLE nocives…), mais les enjeux commerciaux étant très importants, les études menées par les différents acteurs restent encore très confidentielles pour le moment.
Globalement, les avantages annoncés par les fournisseurs proposant ces produits « Green » sont une réduction des consommations de matières premières et/ou une diminution des émissions nocives, tout en obtenant une qualité de pièce conforme (état de surface sans défaut) grâce à l’optimisation et à la performance de ces nouveaux systèmes chimiques.
Plusieurs procédés étaient présentés à la GIFA avec des systèmes chimiques déterminés en fonction des avancées de chacun des fournisseurs (système issu d’un ancien procédé, système hybride ou inorganique). Par exemple, le fournisseur ASK propose une gamme complète de nouveaux liants et des solutions pour les sables chimiques (Fig. 1), et le fournisseur HA propose un système chimique inorganique spécialement développé pour la production de pièces en fonte (Fig. 2).
L’évolution des machines 3D sable par injection de liant depuis la GIFA 2019 est impressionnante : les dimensions des moules et noyaux produits sont plus importantes, les systèmes chimiques et les supports (sables) utilisés sont plus nombreux, la qualité des noyaux produits s’est améliorée (compacité, état de surface), avec en prime, des cadences de production qui atteignent maintenant les cadences des machines de noyautage classiques pour certains types de pièces.
Par exemple, Laempe-Fischer annonce une cadence de production de sa machine de 1 noyau produit par minute, ExOne indique un taux de production de sa machine S-Max Pro jusqu’à 145 litres/heure et Voxeljet annonce des dimensions d’impression noyau 3D de 4000 x 2000 x 1000 !
L’évolution des marchés et les besoins des donneurs d’ordres entrainent une évolution de la conception des pièces de fonderie. Les pièces produites sont plus complexes car elles assurent les fonctions de plusieurs pièces simples. Ce changement impact la capacité des machines de production qui était particulièrement visible à la GIFA 2023, avec des équipements de noyautage et de moulage hors normes, comme par exemple, des malaxeurs, des machines de noyautage et de moulage pour les sables chimiques et silico-argileux (ce point est également constaté pour des pièces moulées en sous-pression).
Un signe révélateur du changement de contexte industriel : les leaders parmi les fournisseurs d’installations et de produits de fonderie collaborent de plus en plus pour proposer des « solutions complètes » répondant aux besoins nécessaires à la Transition Environnementale et Energétique, et pour développer les moyens industriels du futur.
Par exemple, les trois fournisseurs de technologies de premier plan dans leurs domaines MAGMA, spécialiste de l’optimisation virtuelle des processus de fonderie, le fabricant de machines de noyautage Laempe-Fischer et le groupe Hüettenes-Albertus fournisseur de produits chimiques de fonderie, s’unissent dans un projet à long terme pour mettre en œuvre des lignes de production numériques (4.0).
Autre exemple, le constructeur de machines de noyautage Loramendi et le constructeur d’imprimante 3D sable Voxeljet ont développés un nouveau processus de production de noyaux inorganiques en série pour l’usine BMW de Landshut…etc.
Concernant les sables silico-argileux, il est à noter qu’une nouvelle argile est distribuée par le fournisseur Durrans Groupe. Cette bentonite extraite en Géorgie aurait un besoin en eau moins important que la norme et développerait des caractéristiques du sable préparé comparables aux autres bentonites du marché.
J’ai toujours été intéressé par les technologies de fonderie en moulage et noyautage en sable ; l’optimisation de leurs performances et l’innovation.