terre à mouler

En métallurgie, le terreau est un matériau de fonderie, un mélange contrôlé de sable de silice, d'argile (généralement 15 à 30 % en poids), et souvent de paille ou de fibre de chanvre, utilisé pour former le corps des grands moules de coulée. Contrairement au moulage basé sur des modèles, le terreau est construit en couches directement contre une forme ou un gabarit, créant des moules pour des pièces moulées qui peuvent peser des tonnes et sont trop grandes ou géométriquement simples pour justifier le coût d'un modèle en bois. L'argile agit comme liant; le sable fournit la structure réfractaire; la fibre ajoute de la résistance à la traction et réduit la fissuration lorsque le moule sèche.

La composition doit être ajustée pour la coulée spécifique. Les terreaux à forte teneur en argile tiennent mieux ensemble mais chauffent plus lentement et risquent de se fissurer sous l'effet d'un choc thermique. Les terreaux maigres avec plus de sable dissipent la chaleur plus rapidement mais nécessitent un damage soigneux pour atteindre une résistance suffisante. Certaines fonderies ajoutent de la mélasse, du sel ou de la farine de blé pour ajuster la maniabilité et la résistance à sec. Le mélange est généralement damé ou pressé contre le gabarit (un outil profilé qui tourne pour définir la surface extérieure) en couches, construisant la paroi du moule jusqu'à l'épaisseur requise, généralement de 10 à 20 cm pour les grandes pièces.

Le moulage en terreau exige des compétences en séchage. Un moule vert (fraîchement fabriqué) contient de l'humidité et générera de la vapeur à l'intérieur de la cavité, risquant des poches de gaz explosives s'il n'est pas séché lentement et uniformément. Les fonderies sèchent les moules en terreau dans des fours, parfois pendant des jours ou des semaines pour les grandes pièces, atteignant des températures de 315 à 425 degrés Celsius. Un séchage inégal provoque des déformations et des erreurs dimensionnelles; un séchage rapide provoque des fissurations (fissures de surface qui permettent l'infiltration de métal ou de gaz).

La méthode n'est économique que pour les pièces moulées de taille considérable et de géométrie simple ou symétrique. Un moule en terreau pour une cloche de 10 tonnes, une ébauche d'engrenage ou un grand corps de vanne peut coûter une fraction du modèle et de la main-d'œuvre de moulage requis pour le travail en châssis. Une fois coulé et refroidi, le terreau se désagrège et n'a aucune valeur de réutilisation, contrairement aux moules en sable vert. Le terreau de rebut est généralement renvoyé aux systèmes de récupération de sable et de séparation d'argile.

Le moulage en terreau est un artisanat ancien, largement supplanté dans les fonderies modernes par le moulage au sol avec des sables synthétiques ou liés chimiquement et par des lignes automatisées à grande échelle. Il persiste dans les fonderies de cloches, les moulages décoratifs et les ateliers spécialisés dans les composants de machines lourdes où la géométrie ou la taille du moule rend les autres méthodes impraticables. Le terme «terreau» lui-même dérive de la science des sols, où le terreau fait référence au même mélange général de sable et d'argile, une distinction que les fondeurs préservent délibérément.