Sable

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Sommaire

1 Description
2 Origine
3 Composition chimique
4 Propriétés
5 Expériences scientifiques avec Sable
6 Où le trouver facilement ?
7 Utilisations dans la vie quotidienne
8 Plus d'informations sur Sable

Description

Le sable, ou arène, est une roche sédimentaire meuble, constituée de petites particules provenant de la désagrégation d'autres roches dont la dimension est comprise entre 0,063 et 2 mm.

Origine

Composition chimique

Il existe trois types de sable : Le sable naturel, le silico-argileux, Le sable à prise chimique.

Le sable naturel

Il est directement extrait de carrière et se compose de silice, d’argile en forte proportion et de poussières. C'est la version "naturelle" du sable silico-argileux.

le silico-argileux

Les sables silico-argileux, dits aussi synthétiques par opposition aux sables naturels, sont constitués d'un réfractaire (Silice) aggloméré par de l'argile activée par de l'eau. Des additifs sont ajoutés à ce sable afin d'en améliorer son comportement à la coulée Les constituants du sable sont : le sable siliceux l'argile, souvent du type bentonite les additifs carbonés l'eau d'autres éléments éventuellement

Le sable à prise chimique

Il est composé de silice (pour l'aluminium et les fontes) ou de chromite (pour les aciers), de résines (environ 1% à 2% de la masse du sable) et d'un catalyseur (5 à 60% de la masse de résine). La polymérisation des résines, déclenchée par le catalyseur permet d’assurer la cohésion entre les grains de sables. L’ajout des résines et du catalyseur se fait juste avant le moulage, généralement à l'aide d'un malaxeur à vis rapide, muni de pompes doseuses qui délivre la quantité de sable préparé nécessaire à la réalisation d'un moule. La "durée de vie" de ce sable préparé (temps pendant lequel il peut être travaillé avant durcissement) est ajustable en fonction de la taille des moules à réaliser. Généralement de l'ordre de 5 minutes, elle peut être allongée jusqu'à 15 min pour le moulage de grosses pièces. L'ajustage de ce temps se fait en jouant sur le dosage du catalyseur. le sable est stocké «à sec», généralement dans un silo situé au dessus ou à proximité du malaxeur. Il existe plusieurs types de résines, comme la « Furanique » ou le « PEP-SET » (Polyuréthane), par exemple.

Propriétés

Le sable silico-argileux a des propriétés mécaniques faibles vis-à-vis du sable à prise chimique. Le sable silico-argileux est employé dans le moulage de pièce de faible dimension (de 10 à 800mm), de la fabrication unitaire à la très grande série, tandis que le moulage par sable à prise chimique permet aussi de réaliser de grosses pièces (de quelques grammes à 80 tonnes), mais généralement en faibles séries (1 à 2000 pièces). Le sable naturel est réservé aux fonderies d'art car il donne une peau de pièce remarquable, cependant il est peu perméable et nuit à l’évacuation des gaz lors de la coulée, ce qui n'est pas gênant avec ce type de fonte car les pièces sont entièrement retravaillées, mais n'est pas admissible pour certaines pièces techniques (porosité de gazage). Ainsi, ce type de sable nécessite le perçage d'évents ("Cheminée d'évacuation des gaz") dans le moule afin d'évacuer les gaz emprisonnés dans l'empreinte lors de la coulée. Le moule en sable naturel nécessite un étuvage pour permettre de les sécher car il contient beaucoup d'eau.

Expériences scientifiques avec Sable

Oeuf obéissant

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Où le trouver facilement ?

Le sable forme naturellement des pentes stables jusqu'à environ 30°, au-delà de cet angle, il s'écoule par avalanches succesives pour retrouver cette pente stable. Cette propriété peut être exploitée pour étudier des formes parfaites générées par l'ecoulement du sable sur des plaques de formes différentes. Par exemple, en faisant couler du sable sur un socle de forme carrée, le sable va former une pyramide parfaite avec des pentes de 30°.