soufflure

Une soufflure est une cavité sphérique ou irrégulière remplie de gaz qui se retrouve piégé à l'intérieur d'une pièce moulée en métal pendant la solidification. Elle se forme lorsque l'air, la vapeur ou d'autres gaz ne sont pas expulsés de la cavité du moule avant ou pendant la coulée, laissant une poche qui durcit dans la pièce finale. Les soufflures vont des défauts de la taille d'un trou d'épingle à peine visibles à l'œil nu aux cavités de plusieurs centimètres de diamètre, selon la conception du moule, la température de coulée et la fluidité du métal.

Les soufflures se produisent le plus souvent dans les moulages en sable, la fonte grise et les alliages d'aluminium, en particulier dans les sections épaisses ou les géométries complexes où les voies d'échappement des gaz sont médiocres. Elles diffèrent des retassures, qui se forment lorsque le métal en fusion refroidit et se contracte, par leur forme sphérique ou irrégulière et leur distribution: les soufflures ont tendance à se regrouper près de la surface ou dans les zones de faible écoulement du métal, tandis que les retassures se forment dans les dernières régions à se solidifier. Une seule pièce moulée peut contenir des dizaines de petites soufflures ou une seule grande, l'une ou l'autre rendant la pièce impropre aux applications sous pression.

Prévention et détection

Les fonderies réduisent les soufflures en augmentant la perméabilité du moule, en contrôlant la température et la vitesse de coulée, et en concevant des évents et des masselottes pour permettre aux gaz piégés de s'échapper. Les moules en sable à vert nécessitent une cuisson et un éventage soigneux; les gaz des noyaux en céramique ou liés à l'huile doivent pouvoir s'échapper à travers le moule ou le noyau. Les méthodes de moulage sous vide et de moulage par compression éliminent en grande partie les soufflures en appliquant une pression externe pendant la solidification, forçant le gaz hors de la cavité du moule.

Les soufflures sont détectées par radiographie aux rayons X ou tomographie assistée par ordinateur (scanner CT) après le moulage; des essais de pression à l'hélium ou à d'autres gaz peuvent identifier les défauts qui pénètrent jusqu'à la surface. L'inspection par ultrasons est moins fiable pour les petites soufflures. La macro-attaque après sectionnement d'un échantillon d'essai de la même série de coulée révèle clairement les défauts internes et aide les fonderies à diagnostiquer la cause profonde.

Le terme «soufflure» reflète son origine dans l'environnement de la fonderie, où le métal en fusion est «soufflé» dans une cavité de moule; le gaz restant dans le moule crée un trou. Le défaut a un impact direct sur les propriétés mécaniques: la résistance à la traction, la résistance à la fatigue et le taux de fuite en souffrent tous, parfois de manière catastrophique dans les vérins hydrauliques, les corps de pompe ou d'autres récipients sous pression. Les pièces moulées critiques sont souvent inspectées à 100 %; les pièces moins critiques peuvent être acceptées avec des soufflures de surface mineures si les vides sous-jacents sont exclus.