lance

En moulage en carapace, une lance est une fine tige de fer insérée verticalement à travers la cavité du moule pour supporter et positionner le noyau à la bonne hauteur et au bon emplacement. Le noyau, typiquement fait de sable lié, s'affaisserait ou se déplacerait autrement pendant la coulée, causant des défauts dimensionnels ou une pénétration du métal dans le sable. La lance transfère le poids du noyau à la structure du moule elle-même, le maintenant suspendu dans la cavité jusqu'à ce que le métal se solidifie.

Les lances ont généralement un diamètre de 6 à 12 millimètres, sont fabriquées en acier doux à faible teneur en carbone et sont suffisamment longues pour s'étendre de la surface supérieure du noyau à travers la paroi du moule jusqu'à la plaque arrière ou le châssis. Elles doivent avoir une rigidité suffisante pour éviter la déflexion sous la contrainte thermique et la pression hydrostatique du métal en fusion, tout en étant de diamètre suffisamment petit pour que leur propre empreinte métallique sur la pièce moulée reste acceptable, généralement meulée pour minimiser les dommages à la surface de la pièce après éjection.

La lance est positionnée à travers un trou percé ou carotté à travers le moule en carapace pendant l'étape de fabrication du moule. Plusieurs lances peuvent être utilisées pour les grands noyaux, espacées pour répartir le support uniformément. Après que la coulée se soit solidifiée et que le moule soit brisé, la lance reste encastrée dans la pièce moulée et doit être retirée, généralement par meulage, brûlage ou burinage. Dans certains cas, en particulier pour les noyaux internes dans les aubes de turbine ou les cavités complexes, le trou de la lance devient une caractéristique auxiliaire nécessaire qui doit être gérée pendant la finition.

Des problèmes surviennent lorsque les lances sont sous-dimensionnées, permettant aux noyaux de s'affaisser et de déformer la cavité de coulée, ou lorsqu'elles sont mal positionnées, créant des concentrations de contraintes qui provoquent la fracture du noyau pendant la coulée. Le choc thermique peut également provoquer la rupture ou le détachement des lances si elles se contractent trop rapidement pendant le refroidissement, laissant un noyau lâche. Le terme lui-même vient de l'apparence de lance de la fine tige perçant verticalement à travers la structure du moule.

Les lances sont standard dans les procédés de moulage à la cire perdue et de moulage en carapace à grand volume où la répétabilité et le contrôle dimensionnel sont critiques. Elles sont essentielles pour couler des caractéristiques internes telles que les passages de refroidissement dans les composants en superalliage, les cavités complexes dans les pièces aérospatiales et les contre-dépouilles qui ne peuvent pas être formées par les parois du moule seules. La conception appropriée de la lance, la spécification du matériau et le positionnement font partie de la spécification de l'outillage pour chaque programme de coulée.