Au cours du processus de production, les fonderies seront inévitablement confrontées à des défauts de coulée tels que le retrait, les bulles et la ségrégation, entraînant de faibles rendements de coulée. La refonte et la production seront également confrontées à une grande quantité de main d'œuvre et de consommation d'électricité. Comment réduire les défauts de coulée est un problème qui a toujours préoccupé les professionnels de la fonderie.
Concernant la question de la réduction des défauts de coulée, John Campbell, professeur à l'Université de Birmingham au Royaume-Uni, possède une compréhension unique de la réduction des défauts de coulée. Dès 2001, Li Dianzhong, chercheur à l'Institut de recherche sur les métaux de l'Académie chinoise des sciences, a réalisé la simulation de l'organisation des processus de traitement à chaud et la conception des processus sous la direction du professeur John Campbell. Aujourd'hui, Intercontinental Media a compilé une liste des dix principaux principes proposés par le maître de casting international John Campbell pour réduire les défauts de moulage.
1. Les bonnes pièces moulées commencent par une fusion de haute qualité
Une fois que vous commencez à couler les pièces moulées, vous devez d’abord préparer, vérifier et gérer le processus de fusion. Si nécessaire, la norme acceptable la plus basse peut être adoptée. Cependant, une meilleure option consiste à préparer et à adopter un plan de fusion proche du zéro défaut.
2.Évitez les inclusions turbulentes sur la surface du liquide libre
Cela nécessite d'éviter une vitesse d'écoulement excessive sur la surface libre avant du liquide (ménisque). Pour la plupart des métaux, la vitesse d'écoulement maximale est contrôlée à 0,5 m/s. Pour les systèmes de coulée fermés ou les pièces à paroi mince, la vitesse d'écoulement maximale sera augmentée de manière appropriée. Cette exigence signifie également que la hauteur de chute du métal en fusion ne peut pas dépasser la valeur critique de la hauteur de « chute statique ».
3.Évitez les inclusions laminaires des coques de condensat de surface dans le métal en fusion
Cela nécessite que pendant tout le processus de remplissage, aucune extrémité avant du flux de métal en fusion ne cesse de s'écouler prématurément. Le ménisque de métal fondu au début du remplissage doit rester mobile et ne pas être affecté par l'épaississement des coques de condensat de surface, qui feront partie de la pièce coulée. Pour obtenir cet effet, l’extrémité avant du métal en fusion peut être conçue pour se dilater continuellement. En pratique, seule la coulée de fond « en montée » permet d'obtenir un processus de montée continue. (Par exemple, lors du lancer par gravité, il commence à couler vers le haut à partir du bas du canal droit). Cela signifie:
Système de versement par le bas ;
Pas de chute ou de glissement du métal en « descente » ;
Pas de grands flux horizontaux ;
Pas d’arrêt initial du métal dû à des coulées ou à des écoulements en cascade.
4.Éviter le piégeage de l'air (génération de bulles)
Évitez que l'air ne soit emprisonné dans le système de coulée et ne provoque l'entrée de bulles dans la cavité. Ceci peut être réalisé par :
Concevoir raisonnablement le gobelet verseur étagé ;
Concevoir raisonnablement la carotte pour un remplissage rapide ;
Utiliser raisonnablement le « barrage » ;
Évitez d'utiliser le « puits » ou tout autre système de coulée ouvert ;
Utiliser un canal de petite section ou utiliser un filtre en céramique à proximité de la connexion entre la carotte et le canal transversal ;
Utiliser un appareil de dégazage ;
Le processus de coulée est ininterrompu.
5. Évitez les pores du noyau de sable
Évitez que les bulles d'air générées par le noyau de sable ou le moule en sable ne pénètrent dans le métal en fusion dans la cavité. Le noyau de sable doit avoir une très faible teneur en air ou utiliser un système d'échappement approprié pour empêcher la génération de pores du noyau de sable. Les noyaux de sable à base d'argile ou la colle de réparation de moules ne peuvent être utilisés que s'ils sont complètement secs.
6.Évitez les cavités de retrait
En raison de la convection et des gradients de pression instables, il est impossible d’obtenir une alimentation par retrait ascendant pour les pièces moulées épaisses et de grande section. Par conséquent, toutes les règles d'alimentation par retrait doivent être suivies pour garantir une bonne conception d'alimentation par retrait, et une technologie de simulation informatique doit être utilisée pour la vérification et les échantillons de coulée réels. Contrôler le niveau de flash au niveau de la connexion entre le moule en sable et le noyau de sable ; contrôler l'épaisseur du revêtement de coulée (le cas échéant) ; contrôler l'alliage et la température de coulée.
7.Évitez la convection
Les risques de convection sont liés au temps de solidification. Les pièces moulées à parois minces et à parois épaisses ne sont pas affectées par les risques de convection. Pour les pièces moulées d'épaisseur moyenne : réduire les risques de convection grâce à la structure ou au processus de coulée ;
Évitez l’alimentation par rétrécissement vers le haut ;
Retourner après avoir versé.
8. Réduire la ségrégation
Empêchez la ségrégation et contrôlez-la dans la plage standard ou dans la zone limite de composition autorisée par le client. Si possible, essayez d’éviter la ségrégation des canaux.
9. Réduire le stress résiduel
Après mise en solution des alliages légers, ne pas tremper avec de l'eau (eau froide ou chaude). Si la contrainte de la pièce moulée ne semble pas importante, utilisez un milieu de trempe polymère ou une trempe à air pulsé.
10.Points de référence donnés
Toutes les pièces moulées doivent recevoir des points de référence de positionnement pour l'inspection dimensionnelle et le traitement.
Heure de publication : 30 mai 2024
