Couler de l’aluminium dans un moule en plâtre combine la précision de la fonderie de précision et l’accessibilité des matériaux de bricolage. Pour un œil non averti, cela ressemble à un simple “métal fondu versé dans un moule”. En pratique, vous manipulez un alliage à 700 °C en contact direct avec un matériau poreux qui renferme toujours un peu d’eau, avec tous les risques d’explosion de vapeur que cela implique. Bien maîtrisé, ce procédé permet pourtant de produire des pièces fines, des plaques décoratives, des prototypes mécaniques ou des bijoux, avec un niveau de détail étonnant et un coût matériel très contenu. Tout repose sur trois piliers : un alliage d’aluminium bien préparé, un moule en plâtre réellement réfractaire et parfaitement sec, et une technique de coulée adaptée à la fragilité du plâtre.
Préparer un alliage d’aluminium adapté à la coulée en moule en plâtre (AlSi10Mg, AlSi7, AlSi12)
Choisir l’alliage d’aluminium en fonction de la fluidité et de la finesse de détail recherchée
Le choix de l’alliage conditionne la fluidité du métal, la finesse des détails et la résistance mécanique finale. Pour la coulée d’aluminium dans un moule en plâtre, les alliages AlSi7, AlSi10Mg et AlSi12 sont les plus utilisés, car le silicium améliore notablement la coulabilité et réduit le retrait. Un alliage riche en silicium (10–12 %) se comporte presque comme de l’huile chaude lorsqu’il est correctement surchauffé, ce qui favorise le remplissage des parois fines et des gravures profondes. À l’inverse, un aluminium presque pur (type 1050) sera beaucoup plus visqueux, plus sensible aux retassures et moins tolérant aux défauts de conception du moule.
Pour un moule en plâtre de petite ou moyenne taille, avec gravures (plaques type logo de club auto, lettrages, bijoux), un AlSi10Mg offre souvent le meilleur compromis : bonne fluidité, résistance correcte après traitement thermique et facilite l’usinage de précision. Pour des pièces simples à parois plus épaisses, un AlSi7 reste très adapté. Le choix d’un alliage de fonderie déjà formulé limite aussi les problèmes de fissuration à chaud et de porosités.
Raffinage et dégazage de l’aluminium liquide (pastilles TiB, pastilles dégazantes, barreaux na)
Même si vous travaillez à petite échelle, ignorer la qualité métallurgique du bain d’aluminium conduit presque toujours à des porosités internes. Lors de la fusion, l’aluminium absorbe facilement l’hydrogène dissous, qui se libère ensuite en bulles lors de la solidification. D’où l’importance d’un dégazage systématique. Les pastilles dégazantes à base d’hexachloroéthane ou d’azote libéré créent un balayage gazeux dans le bain, chassant l’hydrogène hors du métal. L’usage de barreaux de sodium ou de strontium (modificateurs de silicium) reste réservé aux fonderies plus expérimentées, mais améliore la microstructure, donc la résistance.
Pour un atelier de fonderie amateur ou semi-professionnel, un traitement combiné demeure pertinent : raffinage du grain par pastilles TiB, suivi d’un dégazage à la pastille ou au rotor (dans les ateliers équipés). Des essais réalisés dans l’industrie montrent qu’un dégazage efficace peut réduire la porosité gazeuse de 50 à 80 % sur des pièces moulées en plâtre. Vous obtenez ainsi un métal plus homogène, particulièrement crucial si vous prévoyez un usinage CNC ou un polissage poussé.
Contrôle de la température de fusion et de coulée (thermocouple, pyromètre infrarouge, plage 680–730 °C)
Couler “à l’œil” reste tentant, mais la différence entre 650 °C et 720 °C est énorme sur la fluidité et la durée de vie du moule en plâtre. Un simple thermocouple de type K protégé par un fourreau céramique, ou un pyromètre infrarouge correctement réglé sur l’émissivité de l’aluminium oxydé, permet de viser une plage de coulée de 680 à 730 °C. En dessous, le métal risque de “geler” dans les canaux fins du moule ; bien au-dessus, l’érosion du plâtre et les réactions chimiques augmentent.
Une pratique courante consiste à surchauffer le bain d’environ 30–50 °C au-dessus de la température de coulée visée, puis à laisser redescendre jusqu’au bon palier pendant les opérations de dégazage et d’écumage. Cette approche assure un aluminium suffisamment fluide sans pénaliser la durée de vie du creuset ni créer une sur-oxydation en surface. Pour un moule en plâtre, une coulée trop chaude favorise aussi les infiltrations de métal dans la micro-porosité du plâtre, générant des inclusions et des surfaces rugueuses.
Gestion des inclusions et oxydes d’aluminium avant la coulée (écumage, filtrage céramique)
À chaque agitation du bain, la pellicule d’oxyde d’aluminium en surface se déchire et forme des peaux et films d’oxydes qui peuvent être entraînés dans le moule. Dans une pièce mince à reliefs, ces inclusions se traduisent par des zones friables, des défauts d’usinage et un aspect granuleux. Un écumage soigneux juste avant la coulée, à l’aide d’une louche ou d’une spatule réfractaire, élimine l’essentiel de ces oxydes. Pour des pièces techniques, l’ajout d’un petit filtre céramique dans le système d’alimentation constitue une sécurité très efficace.
Ce filtre agit comme un tamis réfractaire placé dans le “sprue” ou la carotte principale. Il piégea les oxydes, scories et éventuelles particules de plâtre arrachées au système de coulée. Dans l’industrie de la fonderie d’aluminium, cette simple étape de filtration peut abaisser de plus de 30 % le taux de rebut pour défauts internes sur certains types de pièces, ce qui reste considérable lorsque vous coulez des séries de petites plaques ou de composants mécaniques.
Concevoir un moule en plâtre résistant à la chaleur pour l’aluminium
Formulation du plâtre réfractaire (plâtre de paris, chamotte, silice, liants type ciment fondu)
Un plâtre standard de bricolage n’est pas conçu pour supporter un contact direct avec de l’aluminium à 700 °C. Pour un moule en plâtre fiable, une formulation réfractaire devient indispensable. Un mélange courant associe plâtre de Paris (sulfate de calcium hémihydrate) avec des charges réfractaires comme la chamotte broyée, la silice ou la mullite, et un liant hydraulique de type ciment fondu. L’objectif est d’obtenir une matrice capable de résister à la déshydratation au-dessus de 150 °C sans se désagréger, tout en limitant la conductivité thermique pour réduire les chocs.
Une formulation typique peut contenir environ 40–50 % de plâtre, 30–40 % de chamotte ou de silice et 10–20 % de ciment fondu. Ce type de mélange se rapproche des “investment plasters” utilisés en joaillerie et en fonderie de précision. Dans l’industrie, ces mélanges sont testés jusqu’à 900–1 000 °C sans effondrement structurel. Pour une pratique artisanale, cela signifie que vous pouvez viser une préchauffe du moule plus élevée et donc une coulée plus sûre.
Dimensionnement du moule en plâtre : épaisseurs, zones de renfort, angles dépouillés, rayon de raccord
Un moule en plâtre trop massif sèche très mal et accumule des contraintes thermiques ; trop fin, il fissure dès la première coulée. Une épaisseur de 15 à 30 mm autour de la cavité principale constitue souvent un bon compromis pour de petites pièces comme des plaques ou des accessoires mécaniques. Les zones comportant de fortes masses d’aluminium (gros bossages, nervures épaisses) nécessitent des renforts de plâtre supplémentaires et des rayons de raccord suffisants pour limiter les concentrations de contraintes.
Comme pour tout moule de fonderie, des angles dépouillés sont recommandés pour faciliter le décochage et limiter les zones où le métal “coince”. Même si le moule en plâtre est souvent perdu, un bon design de dépouille réduit les risques de fissuration au démoulage et améliore la qualité des arêtes. Des rayons de raccord de 0,5 à 1 mm suffisent souvent pour des petites pièces détaillées, tout en conservant un aspect net.
Intégration de masselottes, évents et systèmes d’alimentation (sprue, canaux de coulée, carotte)
Un moule en plâtre bien conçu intègre dès le départ son réseau d’alimentation. Le “sprue” ou carotte principale, les canaux de coulée secondaires et les masselottes jouent un rôle crucial pour éviter retassures et criques chaudes. La masselotte doit rester la dernière zone à solidifier afin de compenser le retrait de la pièce. Un mauvais dimensionnement conduit à ces fameux cratères ou fissures internes, visibles au contrôle radiographique dans l’industrie et au simple tronçonnage dans un atelier.
Les évents, eux, laissent s’échapper l’air et les gaz générés lors de la coulée. Sur un moule en plâtre, quelques évents fins (1–2 mm de diamètre) menant vers l’extérieur suffisent souvent, pourvu qu’ils soient correctement placés au point haut des cavités. Ce réseau d’alimentation ressemble en pratique à un système vasculaire : si les “artères” sont trop petites ou mal positionnées, le métal n’ira jamais jusqu’au bout, même avec le meilleur alliage d’aluminium.
Renforcement mécanique du moule (armatures métalliques, bandes de fibres de verre, châssis de fonderie)
Le plâtre reste fragile, surtout après une cuisson poussée qui le convertit en anhydrite. Pour sécuriser le moule, un renfort mécanique externe fait une grande différence. Des armatures métalliques simples (tiges ou grillage), des bandes de fibres de verre ou même des fibres de chanvre mélangées dans la masse améliorent la cohésion et empêchent l’éclatement du moule en cas de microfissure. Dans l’industrie, ce principe rappelle les châssis de fonderie ou les coquilles extérieures renforcées des moules à cire perdue.
Dans un atelier de taille moyenne, placer le moule en plâtre dans un châssis métallique ou une caisse de sable de soutien limite les risques liés au poids du métal fondu et aux contraintes de dilatation. Une telle approche n’est pas un luxe, surtout si vous coulez plusieurs kilos d’aluminium dans un seul moule. En cas de fissure, le châssis contiendra les projections et protège l’opérateur.
Préparation de la surface interne du moule : agents de démoulage, peinture réfractaire, talc ou graphite
La surface interne du moule en plâtre influe directement sur l’état de surface de la pièce coulée. Un léger brossage, suivi de l’application d’une peinture réfractaire ou d’un laitier de céramique, réduit la réactivité chimique entre le plâtre et l’aluminium en fusion. Certains fondeurs utilisent également une fine couche de talc ou de graphite pulvérisé, qui joue le rôle de lubrifiant solide et limite l’adhérence du métal.
Cette préparation sert aussi de barrière partielle à l’humidité résiduelle en surface, même si elle ne remplace en rien un séchage et une cuisson rigoureux. Elle contribue enfin à un démoulage plus progressif, ce qui devient précieux pour les pièces à petits détails. Une surface trop rugueuse du moule se traduit par un surcroît de travail de meulage et de polissage, donc par un coût de finition plus élevé.
Procédé de fabrication d’un moule en plâtre pour coulée d’aluminium pas à pas
Réalisation du modèle maître : impression 3D (PLA, résine SLA) ou sculpture manuelle (cire, bois)
Tout commence par un modèle maître, c’est-à-dire la pièce que vous souhaitez reproduire en aluminium. Deux grandes familles de solutions existent : la fabrication numérique (impression 3D en PLA ou résine SLA) et la fabrication manuelle (cire, bois, argile, polyéthylène). Une imprimante 3D permet de générer des formes très complexes avec une excellente répétabilité, ce qui attire de plus en plus les fondeurs amateurs et les ateliers de prototypage rapide. Les résines SLA offrent des détails très fins, particulièrement pour les lettrages et les bijoux.
Pour un procédé de type “cire perdue” ou “modèle sacrificiel”, le modèle est englobé dans le plâtre et retiré ensuite par fusion ou combustion. Des polymères comme le polyéthylène brûlent presque sans cendres, simplifiant l’évacuation. La seule vraie exigence : prévoir les sur-épaisseurs nécessaires à l’usinage ultérieur et intégrer dès la conception les canaux de coulée et masselottes à votre modèle, afin de couler l’aluminium dans un moule déjà pensé comme un système complet.
Moulage du modèle dans le plâtre : dosage eau/plâtre, temps de prise, vibration pour chasser l’air
Le dosage eau/plâtre conditionne la résistance et la porosité du moule. Un rapport massique autour de 0,35–0,45 (35–45 g d’eau pour 100 g de plâtre réfractaire) est fréquent pour un bon compromis entre fluidité et densité. Une eau trop abondante facilite le coulage mais augmente le retrait et la porosité, ce qui n’est pas souhaitable face à un métal liquide. Après mélange homogène, une étape de vibration légère (table vibrante, petits chocs sur le châssis) aide à chasser les bulles d’air qui se transformeraient en défauts de surface.
Le temps de prise se situe généralement entre 15 et 40 minutes selon le type de plâtre et la température ambiante. Le modèle doit rester parfaitement immobile pendant cette phase, sous peine de créer des zones floues ou des bavures internes. Une fois le plâtre pris et encore “vert”, une légère reprise de surface (égrenage, chanfrein des bords, marquage des repères) permet de préparer le moule pour les étapes de séchage et de cuisson.
Séchage et cuisson du moule en plâtre : courbes de montée en température et durée de maintien
Le séchage et la cuisson constituent l’étape clé pour éviter les explosions de vapeur au contact de l’aluminium fondu. Le plâtre renferme deux formes d’eau : l’eau libre et l’eau de cristallisation. La première s’élimine entre 20 et 120 °C ; la seconde nécessite une montée progressive jusqu’à 200–300 °C, voire plus, pour une déshydratation poussée. Dans l’industrie, des courbes de montée en température contrôlées sur plusieurs heures sont la norme, avec des paliers à 110 °C, 200 °C et parfois 400 °C pour les moules épais.
Un moule en plâtre sec “en surface” reste dangereux tant que l’humidité interne n’a pas été éliminée jusqu’au cœur de la masse.
Un four domestique réglé au maximum (250–270 °C) peut suffire pour de petits moules, à condition de maintenir la température au moins une heure après avoir totalement atteint le palier, et idéalement plusieurs heures pour des pièces épaisses. De nombreuses expériences de fondeurs amateurs montrent qu’un séchage naturel de plusieurs semaines, suivi d’une cuisson prolongée, réduit très fortement le risque de projections de métal.
Perçage des évents et usinage des plans de joint pour limiter les retassures et porosités
Après cuisson et retour à température ambiante, vient le moment d’ajuster le moule. Le perçage d’évents fins dans les points hauts de chaque cavité permet à l’air et aux gaz de s’échapper lors du remplissage. Des mèches de 1 à 2 mm conviennent dans la plupart des cas. Ces évents peuvent déboucher dans des rainures de collecte ou à l’air libre, selon la taille du moule et le type de pièce.
Les plans de joint éventuels, lorsqu’un moule est réalisé en deux parties, doivent être repris à la lime ou au papier abrasif pour assurer la planéité et une bonne étanchéité. Un plan de joint mal ajusté entraîne des bavures (“flash”) qui augmenteront le travail d’ébarbage. De plus, des fuites au plan de joint favorisent l’oxydation locale et créent des défauts de remplissage.
Contrôle du moule avant coulée : fissures, humidité résiduelle, planéité et géométrie interne
Avant de verser la moindre goutte d’aluminium, un contrôle visuel rigoureux s’impose. Les fissures visibles, les éclats et les zones friables doivent être réparés ou, pour les plus graves, conduire à l’abandon du moule. Un simple test de température au contact (moule encore tiède après préchauffage) donne déjà une idée de l’humidité résiduelle : si de la vapeur visible se dégage encore fortement, la cuisson précédente n’a pas été suffisante.
La planéité de la base et la stabilité du moule sur la table de coulée sont tout aussi importantes. Un moule désaxé peut se remplir de façon asymétrique, créant des retassures et des zones incomplètes. Un contrôle dimensionnel rapide de la géométrie interne (avec des piges ou des jauges simples) permet enfin de vérifier que le modèle n’a pas été déformé pendant la prise ou la cuisson.
Techniques de coulée de l’aluminium dans un moule en plâtre
Coulée par gravité en fosse ou sur table de fonderie : organisation du poste de travail
La coulée par gravité reste la méthode la plus courante pour couler de l’aluminium dans un moule en plâtre. Le moule est posé dans une fosse ou sur une table de fonderie stable, calé pour éviter tout basculement. L’organisation du poste de travail influe directement sur la sécurité : trajet clair entre le four et le moule, absence d’eau au sol, dégagement suffisant autour de l’opérateur, extincteur adapté aux feux de métal à portée de main.
Une check-list avant coulée réduit les mauvaises surprises : niveau du bain d’aluminium, température du métal, préchauffage du moule, état du creuset et des pinces, présence des équipements de protection individuelle. Dans les clubs de fonderie amateur et les fablabs, cette rigueur organisationnelle fait la différence entre une session productive et un incident sérieux.
Pré-chauffage du moule en plâtre (200–400 °C) pour limiter les chocs thermiques et les explosions de vapeur
Le préchauffage du moule juste avant la coulée constitue un garde-fou essentiel. Un moule encore légèrement chaud (200–400 °C selon la masse) présente plusieurs avantages : réduction du choc thermique, évaporation finale de l’humidité résiduelle, meilleure coulabilité du métal dans les détails fins. Chaque augmentation de 50 °C sur le moule réduit significativement le gradient thermique au contact, donc le risque de fissuration brutale.
Un moule froid face à un bain d’aluminium à 700 °C agit comme un choc thermique comparable à l’eau sur une plaque de verre brûlante.
Dans la pratique, de nombreux fondeurs amateurs utilisent un simple four de cuisine ou un brûleur à gaz pour porter le moule à température, puis le maintiennent dans un caisson isolé jusqu’au moment de la coulée. Un thermomètre infrarouge peut aider à vérifier que la surface externe atteint bien la plage visée, même si la température au cœur sera légèrement inférieure.
Stratégies de remplissage contrôlé : vitesse de coulée, hauteur de chute, réduction de la turbulence
La façon de verser l’aluminium dans le moule a un impact direct sur les défauts internes. Une coulée trop rapide depuis une grande hauteur crée des turbulences, emprisonne de l’air et casse la pellicule d’oxyde en une multitude de fragments qui deviendront des inclusions. L’objectif est donc un remplissage continu, régulier, avec une hauteur de chute aussi faible que possible entre le bec du creuset et l’entrée du moule.
Une stratégie efficace consiste à couler en une seule fois, sans interruption, jusqu’à ce que les masselottes et les évents débordent légèrement. Une coulée hachée, par à-coups, favorise les soudures froides et les lignes de joint internes. Dans l’industrie, des études montrent que l’optimisation de la vitesse de remplissage réduit de plus de 20 % les défauts de type porosités et soudures froides sur des pièces coulées par gravité.
Gestion des gaz et de la ventilation : extraction des fumées, évacuation de l’humidité du plâtre
Lors de la coulée, le moule en plâtre libère encore des gaz : vapeur d’eau résiduelle, produits de combustion des modèles sacrificiels (PLA, polyéthylène, cire), composés organiques de la peinture de surface. Une ventilation adaptée devient indispensable pour préserver la santé de l’opérateur et éviter la surpression à l’intérieur du moule. Une hotte aspirante ou une simple extraction par ventilateur vers l’extérieur réduit drastiquement la concentration de fumées nocives dans l’atelier.
Sur le plan métallurgique, ces gaz doivent aussi trouver une issue à travers les évents du moule. Sinon, ils créent des soufflures et des porosités visibles en surface ou au radiographique. La combinaison d’un bon design d’évents, d’une préchauffe correcte et d’un dégazage du métal assure un flux gazeux plus maîtrisé et une meilleure qualité interne des pièces.
Coulée sous vide ou assistée par pression pour pièces à parois fines (proto aéronautique, bijoux)
Pour des pièces à parois très fines ou des formes particulièrement complexes, une coulée assistée par vide ou par pression peut être envisagée. Dans ces procédés, le moule en plâtre est placé dans une enceinte partiellement évacuée, ce qui aide le métal à remplir les détails les plus fins en réduisant les poches d’air. Dans la joaillerie et la fonderie de précision aéronautique, ces techniques sont devenues la norme pour des tolérances serrées et des états de surface très propres.
Pour un atelier d’amateur avancé, des systèmes de coulée centrifuge ou sous vide inspirés de la bijouterie sont parfois adaptés à l’aluminium, sous réserve d’utiliser un plâtre réfractaire vraiment robuste. La pression exercée sur le moule reste néanmoins plus importante que dans une simple coulée par gravité, ce qui exige une attention renforcée au renforcement du moule et à la qualité de la cuisson.
Défauts typiques liés à la coulée d’aluminium dans un moule en plâtre et corrections
Porosités gazeuses et soufflures : causes liées à l’humidité du plâtre et au dégazage insuffisant
Les porosités gazeuses apparaissent comme de petites cavités quasi sphériques à l’intérieur de la pièce, tandis que les soufflures se manifestent en surface sous forme de cratères ou de bulles éclatées. Ces défauts résultent du dégazage insuffisant de l’aluminium et de l’évacuation incomplète de la vapeur d’eau au sein du moule en plâtre. Un moule encore humide à cœur se comporte comme une “bouilloire” dès le contact avec le métal en fusion.
Pour corriger ces problèmes, plusieurs leviers existent : allonger les temps de séchage et de cuisson, augmenter légèrement la température de préchauffe, ajouter ou agrandir des évents et systématiser un traitement de dégazage du bain d’aluminium. Dans les statistiques industrielles, une amélioration de la préparation du moule et du dégazage réduit les porosités gazeuses de plus de 40 % sur des pièces de géométrie constante.
Retassures et criques chaudes : optimisation du réseau de masselottage et de l’épaisseur de paroi
Les retassures sont des cavités ou dépressions localisées, généralement dans les zones de forte épaisseur, causées par le retrait de solidification non compensé. Les criques chaudes, elles, sont des fissures qui apparaissent pendant le refroidissement, lorsque des contraintes internes dépassent localement la résistance du métal à haute température. Dans un moule en plâtre, ces défauts s’accentuent si le réseau de masselottage est mal conçu.
Pour les limiter, il est utile de se comporter un peu comme un “architecte thermique” de la pièce : épaissir les masselottes, les rapprocher des zones critiques, simplifier les changements brutaux d’épaisseur, et parfois modifier la position de coulée pour que les zones massives se retrouvent vers le haut. Des logiciels de simulation de fonderie existent, mais une simple expérience empirique, associée à l’observation des pièces et à la découpe de sections, permet déjà d’améliorer nettement la situation.
Inclusions de plâtre et érosion du moule : choix du liant, renforts réfractaires, vitesse de remplissage
Des particules de plâtre arrachées à la surface du moule peuvent se retrouver incluses dans le métal, se voyant ensuite sous forme de taches friables ou de zones granuleuses. Ces inclusions sont souvent liées à une formulation de plâtre inadaptée, à un liant trop faible ou à une vitesse de remplissage excessive qui “sable” littéralement la surface. L’érosion du moule augmente aussi avec une température de coulée trop élevée.
Pour réduire ces défauts, un plâtre réfractaire enrichi en chamotte ou silice, combiné à un liant de type ciment fondu, offre une meilleure résistance à l’érosion. Des renforts mécaniques (fibres, armatures) participent à la tenue de surface, tout comme une peinture réfractaire interne. Enfin, un remplissage plus doux, moins turbulent, diminue les contraintes hydrodynamiques sur la paroi du moule.
Fissuration du moule au choc thermique : courbe de préchauffage et compatibilité alliage/plâtre
La fissuration du moule en plâtre au moment de la coulée provient généralement d’un choc thermique trop brutal ou d’un gradient température interne trop élevé. Un moule froid, une cuisson inégale ou une composition de plâtre trop peu réfractaire augmentent ce risque. Certaines fissures s’ouvrent au moment même où le métal touche la paroi, provoquant parfois des projections spectaculaires d’aluminium.
Un moule solide sur le plan mécanique ne suffit pas s’il n’a pas été débarrassé de ses contraintes internes avant la coulée.
Une montée en température progressive avec paliers, suivie d’un refroidissement contrôlé avant le préchauffage final, permet de “relâcher” ces contraintes. L’adaptation de l’alliage joue aussi un rôle : des alliages à plus fort intervalle de solidification exercent des efforts différents sur le moule que des alliages eutectiques. L’observation attentive des fissures (orientation, localisation) fournit des indices précieux sur l’origine du problème, un peu comme une “lecture de carte” des tensions internes.
Finition, usinage et traitement de surface des pièces en aluminium moulées dans du plâtre
Démoulage progressif et décochage sans détériorer les détails fins
Après solidification complète et refroidissement jusqu’à une température manipulable, vient l’étape du démoulage. Le plâtre est souvent sacrifié, notamment pour des moules complexes. Un décochage progressif, par sciage ou cassure contrôlée des parois extérieures, préserve les détails les plus fragiles. Taper directement sur la pièce métallique risque de transmettre des chocs et de marquer le relief.
Pour des pièces très détaillées, l’immersion du moule dans l’eau (une fois totalement refroidi) permet de ramollir le plâtre résiduel et de le retirer avec des brosses douces. Cette méthode doit toutefois être réservée au stade où toute réaction thermique est terminée, faute de quoi des fissures internes peuvent encore se développer dans l’aluminium.
Ébarbage, sciage des masselottes et meulage des plans de joint
La pièce brute présente en général des masselottes, des carottes et parfois des bavures aux plans de joint. Le sciage ou tronçonnage de ces excès, suivi d’un meulage ou d’un ponçage, permet d’obtenir une géométrie plus propre. La maîtrise de cette étape impacte directement le temps global de production, surtout si vous produisez en petite série des plaques, des logos ou des composants récurrents.
Un disque à tronçonner sur meuleuse, complété par des fraises carbure ou des bandes abrasives, suffit dans la plupart des ateliers. Les températures locales lors du meulage doivent rester modérées pour ne pas altérer d’éventuels traitements thermiques ultérieurs ni créer de déformations par chauffe ponctuelle.
Usinage de précision des pièces (fraiseuse CNC, tour) après coulée en moule plâtre
Lorsque la pièce en aluminium moulé sert de base à un élément mécanique fonctionnel, l’usinage de précision devient indispensable. Une fraiseuse CNC ou un tour permettent de reprendre les surfaces critiques : alésages, portées de roulement, plans de référence. L’aluminium issu d’un moule en plâtre, surtout lorsqu’il est issu d’un alliage de type AlSi10Mg, s’usine généralement bien, avec des copeaux cassants et une bonne qualité de surface.
L’usinage révèle aussi la qualité interne du métal. L’apparition de porosités ou d’inclusions lors de cette étape indique souvent une préparation insuffisante du bain ou du moule. Certains ateliers pratiquent un léger surdimensionnement des zones fonctionnelles à la coulée, pour laisser suffisamment de matière à enlever en usinage, comme un tailleur qui prévoit toujours un peu de marge sur un costume.
Traitements thermiques T5, T6 sur alliages d’aluminium moulés pour optimiser la résistance mécanique
Pour exploiter au maximum les propriétés des alliages de fonderie comme AlSi7 ou AlSi10Mg, des traitements thermiques de type T5 ou T6 peuvent être appliqués. Le traitement T5 correspond à un revenu après coulée, sans mise en solution préalable, alors que le T6 associe une mise en solution à haute température, une trempe contrôlée et un revenu de vieillissement. Ces traitements modifient la répartition des éléments d’alliage (silicium, magnésium, cuivre) et améliorent la résistance mécanique ainsi que la dureté.
Des données industrielles montrent par exemple qu’un AlSi10Mg peut voir sa résistance à la traction passer de 180–200 MPa à plus de 250–280 MPa après traitement T6, ce qui le rapproche de certains produits corroyés tout en conservant la liberté de forme offerte par la coulée en plâtre. Dans un contexte de pièces automobiles, d’accessoires de moto ou de petits composants aéronautiques, cet atout devient décisif.
Finitions esthétiques et fonctionnelles : sablage, microbillage, anodisation de pièces coulées
La finition de surface des pièces en aluminium moulées dans du plâtre ne se limite pas à l’esthétique. Un sablage ou un microbillage homogénéise la texture, masque les petites imperfections et prépare le support à des traitements ultérieurs comme la peinture ou l’anodisation. Ces procédés améliorent aussi l’adhérence des revêtements protecteurs et réduisent les risques de corrosion localisée.
L’anodisation, en particulier, apporte une couche d’oxyde contrôlée qui renforce la résistance à l’usure et à la corrosion, tout en offrant un large éventail de couleurs décoratives. Pour des plaques décoratives, des logos de clubs automobiles ou des ensembles de bijoux coulés en aluminium, cette combinaison moulage en plâtre + sablage + anodisation crée un résultat à la fois léger, durable et visuellement très valorisant, sans perdre la finesse des détails gravés obtenue au moment de la coulée.