modèle

En fonderie, un modèle est une maquette en bois grandeur nature construite selon la forme externe exacte de la pièce métallique finale. Le modèle est placé dans un châssis de moulage rempli de sable compacté, laissant une cavité lorsqu'il est retiré. Le métal en fusion versé dans cette cavité reproduit la forme du modèle en fer, laiton, aluminium ou autres alliages. Le modèle lui-même ne touche jamais le métal; c'est un outil de façonnage purement temporaire, sacrifié par son retrait plutôt que consommé lors de la coulée.

Les modèles sont presque toujours fabriqués en bois, généralement des bois tendres comme le pin jaune ou l'acajou, choisis pour leur facilité de sculpture et leur coût modeste. Les bois durs ou l'érable sont utilisés lorsque des détails fins ou une résistance à l'usure sont importants. Les pièces moulées plus grandes nécessitent des modèles divisés en plusieurs pièces, chacune étant alignée sur la suivante par des goujons en bois et des surfaces de jointure correspondantes. Un modèle pour une pièce de 90 kg peut lui-même peser de 23 à 27 kg et se présenter en trois ou quatre sections distinctes qui s'assemblent précisément avant le début du moulage.

Le modèle doit être légèrement plus grand que la pièce finie souhaitée pour tenir compte du retrait du métal lors de son refroidissement. Cette tolérance de retrait, généralement de 1/8 de pouce par pied pour le fer, est intégrée aux dimensions du modèle dès le départ. Les bossages, nervures et sections épaisses du modèle peuvent nécessiter d'être sous-coupés ou équipés de pièces mobiles appelées noyaux de rappel pour permettre le retrait sans déchirer le moule en sable. Un modeleur qualifié anticipe la façon dont le moule se séparera et conçoit chaque pièce pour qu'elle se retire proprement du sable.

Le rôle du modeleur

Le modelage est un métier spécialisé qui exige une connaissance approfondie du comportement des métaux, de la mécanique du moulage au sable et du travail du bois. Un modeleur doit lire un dessin de fonderie et ajouter des tolérances pour le retrait, les angles de dépouille (conicité qui facilite le retrait) et les portées de noyau (projections qui positionnent les noyaux de sable à l'intérieur du moule). Le dessin seul ne suffit pas; l'expérience détermine si une cavité particulière se déchirera, si une section tiendra ensemble et où une épaisseur ou un renforcement supplémentaire est nécessaire dans le bois.

Une fois qu'un modèle a été utilisé pour produire sa première pièce métallique, il entre dans un cycle d'usure et de réparation. Des pressions répétées dans du sable frais provoquent des éclats sur les bords et l'érosion des détails fins. Les modèles sont remis à neuf, renforcés et parfois recouverts de bandes de bois plus dur ou de fines feuilles de métal là où l'abrasion du sable est la plus forte. Un modèle de production pour une pièce courante peut produire des dizaines ou des centaines de pièces avant d'être finalement mis au rebut, ce qui fait de son coût initial une fraction mineure de la production métallique totale.