Coulée de métal est un processus de fusion d'un métal en un liquide qui répond à certaines exigences et de le verser dans un moule. Après refroidissement et solidification et finition, on obtient une pièce moulée avec une forme, une taille et des performances prédéterminées. Comme l'ébauche de moulage est presque formée, le but d'éviter l'usinage ou une petite quantité d'usinage réduit le coût et le temps dans une certaine mesure. Le moulage est l'un des processus de base de l'industrie moderne de fabrication de machines.
Les méthodes de moulage du métal sont généralement divisées en:
Coulée au sable, moulage sous pression, moulage permanent ou coulée par gravité ou coulée basse pression, coulée de précision ou coulée à la cire perdue, coulée centrifuge …… Voyons maintenant les avantages et les inconvénients de certaines méthodes de moulage métallique, apprenons ensemble.
Les matières premières de base pour la fabrication des moules en sable sont le sable de fonderie et le liant de sable. Le sable de fonderie le plus couramment utilisé est le sable siliceux. Lorsque les performances à haute température du sable de silice ne peuvent pas répondre aux exigences d'utilisation, des sables spéciaux tels que le sable de zircon, le sable de chromite et le sable de corindon sont utilisés. Le liant de sable le plus largement utilisé est l'argile, et diverses huiles sèches ou semi-sèches, des silicates ou phosphates hydrosolubles et diverses résines synthétiques peuvent être utilisés comme liant de sable. Le moule de sable externe utilisé dans le moulage au sable est divisé en trois types: moule de sable humide d'argile, moule de sable sec d'argile et moule de sable durci chimiquement en fonction du liant utilisé dans le sable de moulage et de la manière de renforcer la résistance.
Avantage:
L'argile est riche en ressources et bon marché. La plupart du sable humide argileux utilisé peut être récupéré et réutilisé après un traitement approprié; le cycle de fabrication des moules est court et l'efficacité du travail est élevée; le sable mélangé peut être utilisé pendant une longue période; De petites pièces, de grandes pièces, des pièces simples, des pièces complexes, des pièces uniques, de grandes quantités peuvent être utilisées;
Inconvénients et limites:
Étant donné que chaque moule de coulée au sable ne peut être coulé qu'une seule fois, le moule de coulée est endommagé après l'obtention du moulage et doit être remodelé, de sorte que l'efficacité de production du moulage au sable est faible; la rigidité du moule de coulée n'est pas élevée et la précision dimensionnelle du moulage est médiocre; Les défauts tels que le lavage du sable, l'inclusion de sable, les trous d'air, etc.
2. Moulage d'investissement
Lorsque vous utilisez de la cire pour créer des motifs, le moulage à la cire perdue est également appelé «moulage à la cire perdue». Le moulage de précision fait généralement référence à la création de motifs dans des matériaux fusibles, à la couverture de la surface du motif avec plusieurs couches de matériaux réfractaires, puis à la fusion du motif hors de la coque du moule pour obtenir un moule sans surface de séparation. Après la cuisson à haute température peut être un système de moulage rempli de sable. Etant donné que le motif est largement constitué de matériaux cireux, le moulage de précision est souvent appelé «moulage à la cire perdue». Les types d'alliages qui peuvent être produits par moulage de précision sont l'acier au carbone, l'acier allié, l'alliage résistant à la chaleur, l'acier inoxydable, l'alliage de précision, l'alliage à aimant permanent, l'alliage de roulement, l'alliage de cuivre, l'alliage d'aluminium, l'alliage de titane et la fonte nodulaire.
Avantage:
Précision des dimensions élevées. Peut généralement atteindre CT4-6 (CT10 ~ 13 pour le moulage au sable et CT5 ~ 7 pour le moulage sous pression); il peut améliorer le taux d'utilisation des matériaux métalliques. Le moulage de précision peut réduire considérablement la quantité de traitement de la surface de formage et de la surface d'accouplement du produit, économiser la consommation de matériaux de table de coupe et de matériaux d'outils de coupe; peut maximiser la similitude entre le flan et la pièce, et apporter de grands avantages à la conception structurelle de la pièce. Commodité. Moulage de pièces moulées aux formes complexes La coulée de précision peut couler des pièces moulées avec des formes très compliquées, des pièces moulées avec une épaisseur de paroi de 0.5 mm et un poids aussi petit que 1 g, et peut également couler des pièces moulées combinées et intégrales; il n'est pas limité par les matériaux d'alliage. Le moulage de précision peut couler de l'acier au carbone, de l'acier allié, de la fonte ductile, des alliages de cuivre et des alliages d'aluminium, ainsi que des moulages d'alliages à haute température, d'alliages de magnésium, d'alliages de titane et de métaux précieux. Pour les matériaux d'alliage difficiles à forger, à souder et à découper, il convient particulièrement à la coulée par coulée de précision; flexibilité et adaptabilité de production élevées. Le moulage de précision convient à la fois à la production de masse, à la production en petits lots et même à la production en une seule pièce.
Inconvénients et limites:
La taille de la pièce moulée ne doit pas être trop grande. Le processus de coulée est compliqué et la vitesse de refroidissement est lente. Le moulage de précision est la plus complexe de toutes les méthodes de formage de flans, et le coût des pièces moulées est également élevé. Cependant, si le produit est correctement sélectionné, la conception de la pièce est raisonnable et le coût de moulage élevé est compensé en réduisant la coupe, l'assemblage et l'économie de matériaux métalliques. Ensuite, le moulage de précision a une bonne économie.
Le principe du processus de moulage sous pression est d'utiliser une pression élevée pour presser le liquide métallique dans une cavité de moule métallique de précision à grande vitesse, et le liquide métallique est refroidi et solidifié sous pression pour former un moulage. Les moulages sous pression à chambre froide et chaude sont deux méthodes de base du processus de moulage sous pression. Dans le moulage sous pression à chambre froide, le liquide métallique est versé dans la chambre de pression par un dispositif de coulée manuel ou automatique, puis le poinçon d'injection est avancé pour presser hydrauliquement le métal dans la cavité. Dans le processus de moulage sous pression à chambre chaude, la chambre de pression est perpendiculaire au creuset, et le liquide métallique s'écoule automatiquement dans la chambre de pression à travers l'orifice d'alimentation de la chambre de pression. Le poinçon d'injection se déplace vers le bas, poussant le métal fondu à travers le col de cygne dans la cavité. Une fois le métal fondu solidifié, le moule de moulage sous pression est ouvert et le moulage est retiré pour terminer un cycle de moulage sous pression.
Avantage:
La qualité du produit est bonne. Les pièces moulées ont une précision dimensionnelle élevée, qui est généralement équivalente à 6 ~ 7, voire jusqu'à 4; l'état de surface est bon, généralement équivalent à 5 ~ 8; la résistance et la dureté sont plus élevées, et la résistance est généralement 25 ~ 30% plus élevée que celle du moulage au sable, mais l'allongement Le taux est réduit d'environ 70%; la taille est stable et l'interchangeabilité est bonne; il peut couler sous pression des pièces moulées complexes à parois minces; et l'efficacité de production est élevée. La machine peut faire du moulage sous pression de 3,000 à 7000 fois toutes les huit heures en moyenne. La durée de vie du moule de moulage sous pression est longue. Une paire de moules de moulage sous pression et d'alliages de cloche de moulage sous pression a une durée de vie de centaines de milliers de fois, voire de millions de fois. Il est facile de réaliser la mécanisation et l'automatisation. Excellents résultats économiques. En raison des dimensions précises des pièces moulées sous pression, la surface est lisse et lisse. Généralement, n'utilisez plus le traitement mécanique et n'utilisez plus directement, ou le volume de traitement est petit, ce qui améliore non seulement le taux d'utilisation du métal, mais réduit également un grand nombre d'équipements de traitement et d'heures de travail; le prix des pièces moulées est facile; le moulage sous pression combiné peut être utilisé pour d'autres matériaux métalliques ou non métalliques. Économisez à la fois les heures de travail et le métal.
Inconvénients et limites:
Pendant le moulage sous pression, en raison de la vitesse élevée de la cavité de remplissage de métal liquide et de l'état d'écoulement instable, le procédé général de moulage sous pression est facile à produire des pores et ne peut pas être traité thermiquement. Pour les moulages concaves complexes, le moulage sous pression est plus difficile; alliages à point de fusion élevé (comme le cuivre, le métal noir), la durée de vie du moule de moulage sous pression est faible; il ne convient pas à la production en petits lots, principalement en raison du coût élevé de la fabrication de moules sous pression, de l'efficacité de production élevée de la machine de moulage sous pression et de la production en petits lots n'est pas économique.
4. Moulage en métal
Aussi connu sous le nom moulage de moule permanent, il s'agit d'un procédé de coulée dans lequel du métal liquide est versé dans un moule métallique pour obtenir une coulée. Le moule est en métal et peut être utilisé à plusieurs reprises (des centaines à des milliers de fois), également connu sous le nom de coulée permanente. Généralement, les moules métalliques sont en fonte et en acier moulé. La cavité interne de la pièce moulée peut être soit un noyau métallique, soit un noyau en sable. Il existe de nombreux types de types de métaux, tels que le type horizontal, le type droit lourd et le type composite. La séparation verticale est pratique pour ouvrir la porte et retirer les pièces moulées; la séparation horizontale est principalement utilisée pour produire des pièces moulées en forme de roue à parois minces; la partie supérieure de la séparation composite est formée par les deux parties de la séparation verticale à l'aide de charnières, et la partie inférieure Il s'agit d'une plaque inférieure horizontale fixe, principalement utilisée dans la coulée de pièces moulées plus complexes.
Avantage:
Il a une bonne réutilisabilité et peut être utilisé pour "un moule et plusieurs pièces moulées", ce qui permet d'économiser des matériaux de modélisation et des heures de travail. En raison de la forte capacité de refroidissement du moule métallique à la coulée, la structure de la coulée est dense et les propriétés mécaniques sont élevées. La précision dimensionnelle de la coulée est élevée, le degré de tolérance est IT12 ~ IT14; la rugosité de surface est faible et Ra est de 6.3 m. Le moulage en métal n'utilise pas de sable ou moins de sable, ce qui améliore les conditions de travail.
Inconvénients et limites:
Les moules métalliques ont des coûts de fabrication élevés, des cycles longs et des exigences de processus strictes. Ils ne conviennent pas à la production de pièces moulées monobloc en petits lots. Ils conviennent principalement à la production à grande échelle de pièces moulées en alliage non ferreux, telles que des pistons en aluminium pour avions, automobiles, moteurs à combustion interne, motos, blocs-cylindres, culasses, corps de pompe à huile et douille de palier en alliage de cuivre, douille, etc. Pour les pièces moulées en alliage noir, elle est également limitée aux pièces moulées de petite et moyenne taille aux formes plus simples.
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❖ Moulage sous pression par gravité
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