Comme les pièces en acier inoxydable refroidissent et se solidifient plus rapidement dans les moules métalliques que dans les moules en sable, et que les moules métalliques manquent de flexibilité, les contraintes générées lors du moulage en moule métallique sont supérieures à celles générées lors du moulage en sable. Il en résulte une plus grande tendance à la fissuration et une probabilité accrue d'apparition de défauts tels que le remplissage incomplet, les joints froids et la formation de fonte blanche (pour les pièces en fonte grise). En général :
(1) Afin de prévenir les défauts de coulée et les blocages à froid lors du moulage d'acier inoxydable, il convient de tenir compte des points suivants : A. La forme de la pièce moulée doit être aussi profilée que possible, en évitant les angles vifs et les changements brusques de forme, afin de faciliter l'écoulement du métal en fusion ; B. L'épaisseur des parois de la pièce moulée doit être appropriée et non excessive, en particulier pour les pièces de grande taille ; C. Les grandes surfaces horizontales sont à éviter, car elles ralentissent considérablement la remontée du métal en fusion lors de la coulée et augmentent la surface de contact avec l'air, favorisant ainsi l'oxydation. Par ailleurs, la dissipation thermique rapide du moule métallique entraîne une perte de fluidité du métal en fusion, ce qui peut facilement provoquer des défauts tels que des défauts de coulée, des blocages à froid et des inclusions de laitier.
(2) Afin de prévenir les fissures dans les pièces moulées en acier inoxydable, il convient de tenir compte des points suivants : A. Des nervures, bossages, etc. doivent être prévus pour renforcer les parties les plus fragiles de la structure et prévenir les fissures ; B. Lors de la disposition des nervures de renforcement, il est important de prendre en considération leur influence sur le retrait de la pièce moulée ; C. Les parties saillantes, telles que les bossages, les nervures et les brides, qui entravent le retrait libre de la pièce moulée, doivent être réduites au minimum ; D. Les exigences relatives à l’épaisseur uniforme des parois, à la régularité des transitions et des liaisons entre les parois, ainsi qu’à l’arrondi approprié des angles, doivent être plus strictes que pour le moulage en sable ; E. Les liaisons verticales entre les parois doivent être remplacées par des liaisons inclinées.
Lors de la conception des éléments structurels de base et de la sélection de leurs paramètres pour la fonderie d'acier inoxydable, il convient également de noter les points suivants :
(1) Afin d'éviter la formation de fer blanc dans les pièces en fonte grise, outre les mesures relatives au procédé de fabrication, l'épaisseur de paroi ne doit pas être trop faible. (Certaines données indiquent que lorsque l'épaisseur de paroi dépasse 15 mm, les angles des pièces moulées en moule métallique doivent être arrondis. Pour les pièces moulées en alliage d'aluminium et en alliage de magnésium, l'arrondi ne doit pas être inférieur à 3-4 mm. Pour les pièces moulées en fonte, en acier moulé et en alliage de cuivre, l'arrondi peut être choisi dans le tableau 1.1-32.)
(2) Étant donné que le moule métallique et le noyau sont rigides, l'angle de dépouille des pièces moulées en moule métallique doit être sensiblement plus important que celui des pièces moulées en sable, généralement plus important pour les alliages 30% à 50%, afin de faciliter le démoulage. Il convient de noter que l'angle de dépouille dépend du type d'alliage, de l'épaisseur de paroi et de la position de la surface de la pièce moulée. Les surfaces qui ont tendance à se décoller du moule lors du refroidissement et du retrait peuvent être conçues avec un angle de dépouille plus faible, tandis que celles qui ont tendance à s'y plaquer doivent présenter un angle de dépouille plus important. L'angle de dépouille des pièces moulées en acier inoxydable de différents alliages est présenté ci-dessous.
(3) Les moules métalliques dissipant rapidement la chaleur, l'épaisseur minimale des parois des pièces moulées en acier inoxydable doit être supérieure à celle des pièces moulées en sable. L'épaisseur minimale des parois varie également selon l'alliage utilisé et la taille de la pièce. (4) L'épaisseur de la paroi interne et des nervures internes de la pièce moulée doit généralement représenter 0,6 à 0,7 fois l'épaisseur de la paroi externe. Dans le cas contraire, le refroidissement lent de la paroi interne (nervures) risque d'entraîner l'apparition de fissures à la jonction des parois interne et externe lors du retrait de la pièce.
Lors de la conception de pièces moulées en acier inoxydable aux formes complexes, si le processus de production présente des difficultés importantes, la forme de la pièce moulée doit être aussi simple que possible et sa structure modifiée pour faciliter son démoulage, sans en affecter l'utilisation.
