Essais de fonte à partir de modèles en cire M2Cast

Dans le procédé de fonte à cire perdue, la première étape à réaliser est la création d’un modèle en cire. Avec les progrès des machines d’impression 3D, les modèles utilisés en fonte à cire perdue peuvent désormais se trouver sous la forme de cire ou de résine issue de machine de fabrication additive. Dans l’objectif de montrer les avantages et les inconvénients des différentes solutions disponibles sur le marché et d’ainsi vous aider à mieux les sélectionner, Francéclat réalise des campagnes d’essais en collaboration avec des fournisseurs et des fabricants afin de qualifier les résultats obtenus avec les solutions les plus intéressantes. Dans le cadre de cette note, la cire VisiJet M2Cast, proposée par la société 3D Systems, a fait l’objet d’essais de qualification avec 3 alliages différents : un alliage d’Argent Cuivre 930 ‰, un alliage d’Or gris 752 ‰ contenant 130 ‰ de Palladium, et un alliage de Platine Cuivre 952 ‰.

Les pièces réalisées ont été analysées sur la qualité d’aspect de surface en sortie de fonte, le respect dimensionnel des pièces obtenues par rapport aux modèles informatiques utilisés pour leur création, la rugosité de surface et sur la présence de défauts de fonte à l’issue d’un traitement de polissage par tribofinition.

Aspect de surface brut de fonte

La cire M2Cast présente une température de fusion d’environ 63°C ce qui permet d’obtenir des empreintes de qualité dans les moules. Elle s’écoule et est éliminée lors du premier palier du cycle de cuisson des revêtements qui se situe généralement à 150°C. Elle laisse donc une empreinte de bonne facture et limite les risques d’interaction entre la cire et le revêtement, et génère ainsi moins d’anomalie de surface.

Mesure dimensionnelle des pièces

Les modèles fabriqués sont réalisés avec des supports en matière soluble dans le pétrole (M2SUW), les modèles en cire présentent des respects géométriques très satisfaisants par rapport aux modèles CAO utilisés pour leur fabrication. On note en moyenne un écart à l’étalon CAO de l’ordre de 0,02 mm sur les modèles en cire.

Cependant, à l’issue de la fonte, et en fonction de l’alliage utilisé, des variations notamment au niveau de la taille de bague peuvent générer des écarts de l’ordre d’une taille de doigt. Il est donc nécessaire de modifier les modèles informatiques en conséquence pour prendre en considération la contraction de l’alliage utilisé.

Rugosité de surface

Les mesures de rugosité des pièces obtenues à partir des cires VisiJet M2Cast montrent une surface légèrement moins lisse que celles obtenues à partir de modèles en cires traditionnelles (utilisées avec des moules en caoutchouc naturel). Ces écarts sont principalement dus aux stries de construction des modèles en fabrication additive.

Polissage par tribofinition et défauts de fonte

La qualité des pièces avec une préparation des surfaces, afin de réduire les stries de construction, puis un cycle de tribofinition semble équivalente à celle des pièces issues de modèles en cire traditionnelle. On ne trouve pas ou peu de défauts de surface, et restent dans la limite du rattrapage en finition.