La coulée en grappe est une sorte de coulée en source dans laquelle on alimente simultanément dans un même moule plusieurs empreintes de petites pièces. La coulée par centrifugation, horizontale ou verticale, permet le moulage de pièces de révolution telles que les tuyaux en fonte, les chemises cylindriques de moteurs, les tubes en bronze. Par l’intermédiaire d’une goulotte d’alimentation axiale, le métal liquide est coulé dans une coquille métallique ou, dans le cas d’une pièce de grandes dimensions, dans un moule en sable animé d’un mouvement de rotation dont la vitesse peut atteindre 500 tr/mn. Sous l’action de la force centrifuge, le métal se solidifie contre la paroi en donnant un moulage sain, de structure fine et exempt de porosités.

La coulée sous pression se pratique pour l’obtention économique de pièces de grandes séries, généralement en alliages d’aluminium ou en alliages de zinc, et destinées à l’industrie automobile ou entrant dans la composition du matériel électroménager. L’alliage liquide ou pâteux est injecté sous pression dans un moule métallique, et le cycle de l’opération — coulée, solidification, éjection de la pièce — est de l’ordre de 20 secondes. Ce procédé permet d’obtenir des pièces ayant un bon état de surface, des profils fins et complexes, des cotes précises ne nécessitant pas d’usinage ultérieur, mais il ne peut être utilisé que dans le cas de quantités importantes en raison du prix des machines complexes et de l’usure des moules en alliages réfractaires, d’autant plus grande que le point de fusion de l’alliage est plus élevé.

Parmi les procédés de coulée modernes, la coulée sous vide et la coulée sous atmosphère protectrice se développent aussi bien pour l’obtention des moulages importants d’aciérie que pour les moulages particuliers de métaux nucléaires. Ces procédés évitent la contamination du bain de métal liquide par l’atmosphère courante des fours ou des parois des moules, et éliminent par dégazage au cours de la solidification les gaz occlus ou dissous. Par suite de la diminution des inclusions, ségrégations, porosités dans les moulages devenus plus sains, les caractéristiques mécaniques sont nettement améliorées.

Le dégazage sous vide, ou sous atmosphère raréfiée, ou sous atmosphère de protection neutre d’azote ou d’argon se pratique soit sur la poche de coulée placée sous enceinte avant la coulée dans le moule ou la lingotière, soit par circulation du bain liquide dans une chambre de dégazage, ou encore par écoulement du bain liquide dans une enceinte protectrice contenant le moule ou la lingotière, ou bien par dégazage direct de la lingotière durant la coulée du bain.

Pour l’obtention directe de produits longs tels que barres, tubes, bandes sous forme de produits semi-finis, on fait appel à la coulée continue. Dans ce procédé, le métal ou l’alliage fondu s’écoule en permanence, par un orifice placé à la partie inférieure du creuset ou de la poche de coulée, dans une lingotière, refroidie pour assurer la solidification continue du produit, qui s’évacue par la partie ouverte de la lingotière. Appliquée d’abord aux alliages à bas point de fusion (à base d’étain, de plomb), la coulée continue s’est progressivement développée pour les alliages légers à base d’aluminium, les cupro-alliages et, depuis 1947, pour les aciers.

En plus de la grande capacité de production, qui peut atteindre en aciérie 250 t/h, ce procédé de coulée présente de nombreux avantages : moindre perte par suppression de la chute des têtes de lingots, simplification des opérations de transformation par l’obtention directe de produits semi-finis, amélioration de la qualité (homogénéité, finesse de structure, état de surface, meilleures caractéristiques mécaniques en travers, etc.). En revanche, cette méthode ne peut s’appliquer qu’aux productions importantes et manque de souplesse pour la coulée de nuances d’alliages différentes.

R. Le R.

➙ Défaut / Fonderie / Fusion / Produit métallurgique.

 R. Irmann, la Fonderie d’aluminium en sable et en coquille (Dunod, 1957). / Coulée de l’acier (Cahiers du Centre d’études sup. de la sidérurgie, Metz, 1958 ; nouv. éd., 1965 ; 2 vol.). / H. Lecompte, Cours d’aciérie (Revue de métallurgie, 1962). / Syndicat général des fondeurs de France, Technologie de la fonderie en moules métalliques (Éd. techniques des industries de la fonderie, t. I, 1962-1968 ; 2 vol.). / J. Boucher, A. Namin et J. Lainé, Initiation à la fonderie (Dunod, 1967).