La coulée par gravité, également connue sous le nom de coulée en moule permanent, est un processus de coulée dans lequel le métal en fusion est versé dans un moule sous la force de la gravité. Il est couramment utilisé pour produire des pièces de haute qualité aux dimensions précises. Voici les exigences de production et les considérations de sélection des matériaux pour la coulée par gravité :
Exigences de production:
Conception et construction de moules :
Le moule doit être conçu pour résister aux températures et pressions élevées associées au métal en fusion.
Il doit permettre un retrait facile de la pièce moulée finie sans causer de dommages.
Le matériau du moule doit avoir une bonne conductivité thermique pour faciliter un refroidissement efficace.
Équipement de fusion et de coulée :
Fours capables de fondre le métal ou l’alliage choisi.
Une poche pour transférer le métal en fusion du four au moule.
Mesures de sécurité:
Équipement de ventilation et de sécurité adéquat pour la manipulation du métal chaud.
Équipement de protection pour les opérateurs travaillant à proximité de métaux en fusion.
Contrôle et surveillance des processus :
Systèmes de contrôle de la température pour garantir que le métal en fusion reste dans la plage spécifiée.
Systèmes de surveillance pour suivre le processus de remplissage et de solidification.
Coupe et finition :
Outils et équipements pour enlever l'excédent de matériau, couper et finir les pièces moulées afin de répondre aux spécifications souhaitées.
Contrôle et inspection de la qualité :
Outils et techniques pour inspecter les pièces moulées afin de garantir qu'elles respectent les tolérances spécifiées et les normes de qualité.
Des méthodes de contrôle non destructives telles que les tests aux rayons X ou aux ultrasons peuvent être utilisées pour les applications critiques.
Traitement thermique après coulée (si nécessaire) :
Certains alliages peuvent nécessiter un traitement thermique pour obtenir les propriétés souhaitées telles que la dureté ou la résistance.
Planification et ordonnancement de la production :
Planification efficace pour garantir un flux de travail fluide depuis la préparation du moule, la coulée, le refroidissement, la finition et l'inspection.
Sélection du matériau:
Alliages d'aluminium :
Couramment utilisé en raison de leurs bonnes propriétés de moulage, de leur légèreté et de leur résistance à la corrosion.
Exemples : A356, A380, ADC12.
Alliages de Cuivre :
Convient aux applications nécessitant une conductivité élevée, telles que les composants électriques.
Exemples : Laiton, Bronze.
Alliages de magnésium :
Connus pour leur faible densité, ce qui les rend idéaux pour les applications légères.
Exemples : AZ91D, AM60B.
Alliages de zinc :
Offre une bonne coulabilité, stabilité dimensionnelle et résistance à la corrosion.
Exemples : alliages Zamak.
Alliages de fer et d'acier (pour les procédés de coulée à gravité spécifique comme la coulée à basse pression) :
Connus pour leur haute résistance et leur résistance à l’usure.
Exemples : fonte ductile, fonte grise.
Autres alliages spéciaux :
En fonction de l'application spécifique, des alliages spécialisés peuvent être sélectionnés pour leurs propriétés uniques telles que la résistance aux températures élevées, la résistance élevée ou la conductivité thermique spécifique.
Lors de la sélection d'un matériau, il est crucial de prendre en compte des facteurs tels que l'utilisation prévue, les propriétés mécaniques requises, les contraintes de coût et toutes les normes réglementaires ou spécifiques à l'industrie qui s'appliquent. De plus, la compatibilité du matériau choisi avec le processus de coulée par gravité doit être soigneusement évaluée pour garantir une production réussie.