Moulage au sable lié chimiquement

Depuis le début de 2002, nous nous sommes doté d'un système de liant des sables qui permet leur régénération. Nos pièces peuvent être moulées à partir liant ou avec du sable à la bentonite.

Le système désormais utilisé est à base de résine furanique à haute teneur en alcool furfurylique, durci avec catalyseur à acide faible de type toluène sulfonique (TSA), sans eau ni phénol.

Les objectifs visés et atteints par ce changement de système de sable sont de six ordres :

• Amélioration des conditions environnementales de l'exploitation
• Protection de la qualité du milieu de travail
• Contrôle des coûts de production
• Compatibilité avec le sable lié à la bentonite
• Maintien du niveau d'intégrité des pièces coulées
• Amélioration de la qualité du fini de surface.

Voici à quoi ressemble notre système de regénération des sables par des moyens mécaniques:

Amélioration des conditions environnementales de l’exploitation

Avant l’introduction de ce système furanique, on se débarrassait des sables liés au silicate sans les recycler, et du sable vierge en provenance d’une sablière régionale était ajouté au procédé, au rythme de la consommation.

Le système de sable à résine furanique permet une régénération par des moyens mécaniques fiables dont le fonctionnement est assuré par des systèmes contrôlés par automates programmables. Ce procédé permet d’éliminer les rejets de sable dans l’environnement : ne restent en effet que les poussières, les granules et les excédents de sable liés à la bentonite qui revalorisés dans d’autres secteurs d’activité, selon un protocole régi par les règles environnementales applicables, en conformité avec le certificat d’exploitation de notre entreprise émis par le ministère de l’environnement du Québec. Voilà donc un exemple tangible de notre souci constant de respecter l’environnement, quels que soient les coûts additionnels générés par cette préoccupation. Cette approche s’inscrit dans un contexte de développement durable qui fait partie intégrante de notre vision de l’entreprise.

Protection de la qualité du milieu de travail

Les sables à liant chimiques auto-durcissants de type inorganique assuraient, depuis trente ans, une qualité inégalée du milieu de travail en raison d'un niveau très faible d'émanations lors de la coulée et du fait que ces émanations étaient parfaitement inodores. En outre, le liant utilisé était très peu allergène. Dans un contexte où il ne saurait être question d'accepter une détérioration sensible du milieu de travail, le recours à des liants organiques peut présenter un défi de taille. Or l'expérience vécue à ce jour permet de constater que, bien que les émanations odorantes soient plus importantes qu'avec l'ancien système, elles demeurent à un niveau acceptable, dont les effets négatifs sont contrebalancés par la réduction des poussières en suspension dans la zone d'ébarbage en raison de la collecte à la source des principaux points d'émanation du système de régénération du sable.

Contrôle des coûts de production

Bien que du sable de silice, dont le coût unitaire est supérieur à celui du sable local utilisé antérieurement, soit maintenant requis, les volumes d'approvisionnement sont réduits drastiquement grâce à la régénération. Il en est de même des approvisionnements en liants.

L'amélioration des finis de surface et un besoin réduit d'armature des noyaux nous permettent par ailleurs un meilleur contrôle des coûts de main-d'œuvre.

Au total, même si le procédé occasionne des frais additionnels dus au retrait nécessaire de certaines quantités de poussières, de granules et d'excédents de sable liés à la bentonite, l'augmentation du coût des sables est freinée, ce qui procure ainsi à notre clientèle un avantage économique direct.

Compatibilité avec le sable lié à la bentonite

Le recours à deux systèmes de liants exige cependant qu'idéalement ces systèmes soient parfaitement compatibles.

Le choix du système de liant furanique assure une compatibilité unidirectionnelle. En effet, de petites quantités de sables furaniques usés peuvent migrer vers les sables liés à la bentonite lors des opérations de décochage, sans pour autant affecter les propriétés de ces derniers. Il nous est donc ainsi possible de continuer à avoir recours aux sables liés à la bentonite afin d'en tirer le meilleur parti au niveau des coûts de production.

Maintien du niveau d’intégrité des pièces coulées

Le choix des liants a été fait avec un grand souci de minimiser les risques de défauts de porosité souvent associés aux sables de moulage à liants organiques. Bien servie depuis nombre d'années par des liants inorganiques, nous n'aurions jamais fait le moindre compromis à cet égard, compte tenu du type de production que nous dicte notre mission d'entreprise.

Des essais de présélection et plusieurs mois de production nous ont clairement démontré que le système choisi donne aux pièces coulées d'excellentes caractéristiques d'intégrité, même pour des parois épaisses en fonte nodulaire.

Amélioration de la qualité du fini de surface

Le système de liant utilisé auparavant ne permettant pas un recyclage efficace, un compromis devait être trouvé pour nous permettre d'utiliser un sable local dont les caractéristiques réfractaires étaient loin d'être idéales. Ainsi, le fini de surface des pièces produites était sujet à la pénétration et au lessivage par le métal en fusion. Pour remédier à cette faiblesse, il fallait recourir à des artifices, ce qui rendait le procédé sensible aux erreurs humaines.

Le nouveau système à liant furanique étant régénérable, les ajouts de sable, de loin inférieurs aux besoins antérieurs, peuvent maintenant se faire sans compromis, avec un sable à très haute teneur en silice favorisant un fini de surface optimal.