Le procédé CDC (Cast-Decant-cast), développé par le MidsonGroup aux États-Unis permet de réaliser, par moulage basse pression, des pièces avec deux matériaux (matériau A en peau et matériau B à coeur de pièce) dans le même cycle offrant ainsi la possibilité de produire des pièces à gradient de fonctions.

Les besoins du marché en terme de gradient de fonction
Les pièces actuelles nécessitent souvent des matériaux renforcés (anti-usure, ...) dans certains zones spécifiques et un matériau moins noble en zones courantes. Le concept de matériau à gradient de fonction (FGM - Functionnaly Gradient Material) a été ainsi introduit dans les années 80. Les FGM étaient produits jusqu'à maintenant par métallurgie des poudres ou moulage par centrifugation. Ces 2 technologies ont cependant des limitations que tente aujourd'hui de dépasser le procédé CDC.

CDC Process, une basse pression avec 2 fours et 3 phases
Avec le CDC (Cast-Decant-Cast), on utilise une technologie de basse pression avec 2 fours séparés, contenant chacun un alliage différent.

CpC_process
CDC process, moulage basse pression avec 2 fours et 2 alliages différents

Un process en 3 phases
Trois phases consécutives de moulage sont nécessaires :
- 1ere phase : le matériau A remplit le moule métallique par un 1er le tube de coulée. Une première peau de pièce se solidifie
- 2ème phase : on laisse se vider la zone centrale de pièce (coeur de pièce non encore solidifiée)
- 3ème phase : on remplit de nouveau le moule et le coeur de pièce avec l'alliage B (par un 2ème tube de remplissage)

Au final, on obtient une pièce "composite" avec une peau de pièce en matériau A et le coeur de la pièce en matériau B et une liaison métallurgique.

Gradients réalisables
Les alliages suivant peuvent être ainsi réalisés :
- Al Si17Cu4.5Cu (A390) et Al Si7Mg0.3 (A356) avec une zone de transition de 150 µm entre les 2 alliages
- Aluminium A356 et composite A356 + 20 % SiC (type Duralcan)
- Aluminium A356 et alliage de zinc ZA27
- Aluminium (A357) et magnésium (AZ91D)
- Alliage de cuivre 907 et alliage de cuivre 865
- Disque de frein composite A356 (coeur de pièce) et Duralcan (F3S20S) à l'extérieur par Eck Industries (Wisconsin/USA) pour Plymouth Prowler

gradiententre2Cu
Pièce avec 2 alliages de cuivre différents

Source : Foundry Trade Journal