Très répandue dans le domaine de la fonderie, l’insertion à la coulée implique d’ajouter un autre métal (acier, fonte) de renfort pendant le moulage. L’objectif est d’accroître les propriétés mécaniques des pièces, en les rendant plus résistantes aux températures extrêmes ou aux frottements importants, par exemple. Le choix du mode de liaison va dépendre essentiellement de la nature des métaux travaillés et des objectifs finaux.
La liaison métallurgique par diffusion
Les atomes liquides se diffusent vers le solide lorsque l’insert possède une température de fusion plus élevée que celle du métal coulé. À mesure que l’alliage solide perd son aspect liquide, la fusion progresse. Ici, il est essentiel d’avoir la bonne température pour favoriser la mobilité des atomes. Pour cela, on peut procéder à un préchauffage de l’insert.
La liaison par refusion
Quand l’insert et le métal coulé possèdent un point de fusion identique, la liaison métallurgique opère au moment du contact entre métal solide et métal liquide. On peut par exemple employer cette méthode quand on réalise un insert de fonte dans une fonte coulée. Le rôle de l’insertion est ici d’accroître certaines caractéristiques de la pièce (comme la conductivité ou la résistance à l’usure) en utilisant des fontes de classes différentes.
La liaison par diffusion et fusion superficielle
Pour améliorer la conductivité thermique de la fonte, on peut utiliser la fonderie à l’aluminium. On obtient ainsi une liaison par diffusion et fusion superficielle qui génère la formation d’une couche intermédiaire. Cette dernière permet notamment de mieux maîtriser les éventuels effets de dilatation différentielle.
Ces liaisons chimiques ou métallurgiques sont les plus usitées afin d’obtenir de bonnes propriétés mécaniques, même s’il s’agit de processus complexes. Il existe d’autres méthodes de liaison plus simples : par accrochage mécanique et par frettage mécanique.
D’ une manière générale, pour obtenir un bon insert, il faut toujours choisir la liaison métallurgique adaptée aux circonstances. Si les procédés adoptés ne sont pas optimaux, le risque est d’obtenir des pièces avec une résistance moindre.