Le traitement de coulée est un processus dans lequel un liquide métallique en fusion qui répond aux exigences est versé dans un moule de coulée spécifique, et la forme, la taille et les performances souhaitées sont obtenues après refroidissement et solidification. Il est largement utilisé dans l'aérospatiale, l'automobile, la fabrication de machines-outils et d'autres industries en raison de ses excellentes caractéristiques telles qu'un moulage facile, un faible coût et une consommation de temps moindre.
La technologie de moulage dans notre pays n'est pas une nouvelle technologie, mais un héritage culturel avec une longue histoire. Cependant, le processus de moulage traditionnel actuel n'est pas en mesure de répondre aux besoins modernes des produits moulés en termes de qualité de conception et de concepts de conception. Par conséquent, la manière de créer une nouvelle technologie de processus de coulée nécessite des discussions et des recherches approfondies. Par rapport à d'autres méthodes de traitement et de formage, la précision du processus de coulée est médiocre et les propriétés structurelles ne sont pas aussi bonnes que celles du forgeage. Par conséquent, la manière d’améliorer la précision des pièces moulées et d’optimiser leurs propriétés structurelles mérite également une attention et des recherches.
Le matériau du moule peut être du sable, du métal ou même de la céramique. Selon les besoins, les méthodes utilisées varieront. Quelles sont les caractéristiques de chaque processus de coulée ? Quels types de produits lui conviennent ?
1. Moulage au sable
Matériau de coulée : divers matériaux
Qualité de coulée : dizaines de grammes - dizaines de tonnes à centaines de tonnes
Qualité de la surface de coulée : mauvaise
Structure de coulée : simple
Coût de production : faible
Champ d'application : Les méthodes de coulée les plus couramment utilisées. Le moulage manuel convient aux pièces uniques, aux petits lots et aux grandes pièces moulées aux formes complexes difficiles à utiliser sur une machine de moulage. La modélisation mécanique convient aux pièces moulées de taille moyenne et petite produites en lots.
Caractéristiques du processus : Modélisation manuelle : flexible et facile, mais présente une faible efficacité de production, une intensité de travail élevée et une faible précision dimensionnelle et qualité de surface. Modélisation de machines : précision dimensionnelle et qualité de surface élevées, mais investissement élevé.
Le moulage au sable est aujourd’hui le procédé de moulage le plus couramment utilisé dans l’industrie de la fonderie. Il convient à divers matériaux. Les alliages ferreux et non ferreux peuvent être coulés avec des moules en sable. Elle peut produire des pièces moulées allant de dizaines de grammes à des dizaines de tonnes et plus. L’inconvénient du moulage au sable est qu’il ne peut produire que des pièces moulées avec des structures relativement simples. Le plus grand avantage du moulage au sable est le faible coût de production. Cependant, en termes de finition de surface, de métallographie de coulée et de densité interne, elle est relativement faible. En termes de modelage, il peut être façonné à la main ou façonné à la machine. Le moulage manuel convient aux pièces uniques, aux petits lots et aux grandes pièces moulées aux formes complexes difficiles à utiliser sur une machine de moulage. La modélisation mécanique peut grandement améliorer la précision des surfaces et la précision dimensionnelle, mais l’investissement est relativement important.
2. Moulage de précision
Matériau de moulage : acier moulé et alliage non ferreux.
Qualité de coulée : plusieurs grammes --- plusieurs kilogrammes
Qualité de la surface de coulée : très bonne
Structure de coulée : toute complexité
Coût de production : En production de masse, c'est moins cher que la production entièrement usinée.
Champ d'application : divers lots de pièces moulées de précision petites et complexes en acier moulé et en alliages à point de fusion élevé, particulièrement adaptés au moulage d'œuvres d'art et de pièces mécaniques de précision.
Caractéristiques du processus : précision dimensionnelle, surface lisse, mais faible efficacité de production.
Le processus de moulage de précision est né plus tôt. Dans mon pays, le processus de moulage à modèle perdu a été utilisé dans la production de bijoux pour les nobles au cours de la période du printemps et de l'automne. Les moulages de précision sont généralement plus complexes et ne conviennent pas aux moulages de grande taille. Le processus est complexe et difficile à contrôler, et les matériaux utilisés et consommés sont relativement coûteux. Par conséquent, il convient à la production de petites pièces aux formes complexes, aux exigences de haute précision ou à d’autres traitements difficiles à réaliser, tels que les aubes de turbomachines.
3. Moulage de mousse perdu
Matériau de coulée : divers matériaux
Masse de coulée : quelques grammes à plusieurs tonnes
Qualité de la surface de coulée : bonne
Structure de casting : plus complexe
Coût de production : inférieur
Champ d'application : pièces moulées en alliage plus complexes et variées en différents lots.
Caractéristiques du processus : La précision dimensionnelle des pièces moulées est élevée, la liberté de conception des pièces moulées est grande et le processus est simple, mais la combustion du modèle a un certain impact sur l'environnement.
Le moulage de mousse perdue consiste à lier et à combiner des modèles en paraffine ou en mousse de taille et de forme similaires aux moulages en groupes de modèles. Après brossage avec de la peinture réfractaire et séchage, ils sont enfouis dans du sable de quartz sec et mis en forme par vibration, puis versés sous pression négative pour vaporiser le modèle. , une nouvelle méthode de coulée dans laquelle le métal liquide occupe la position du modèle et se solidifie et refroidit pour former une pièce moulée. Le moulage de mousse perdue est un nouveau processus avec presque aucune marge et un moulage précis. Ce processus ne nécessite aucune prise de moule, aucune surface de séparation et aucun noyau de sable. Par conséquent, le moulage ne présente pas de bavures, de bavures ni de pente de dépouille, et réduit le coût des noyaux de moule. Erreurs dimensionnelles causées par la combinaison.
Les onze méthodes de coulée ci-dessus ont des caractéristiques de processus différentes. Dans la production de pièces moulées, les méthodes de coulée correspondantes doivent être sélectionnées pour différentes pièces moulées. En fait, il est difficile de dire que le processus de coulée difficile à cultiver présente des avantages absolus. En production, chacun choisit également le processus applicable et la méthode de traitement à moindre coût.
4. Coulée centrifuge
Matériau de coulée : fonte grise, fonte ductile
Qualité de coulée : plusieurs dizaines de kilos à plusieurs tonnes
Qualité de la surface de coulée : bonne
Structure de moulage : pièces moulées généralement cylindriques
Coût de production : inférieur
Champ d'application : petits à grands lots de pièces moulées rotatives et de raccords de tuyauterie de différents diamètres.
Caractéristiques du processus : les pièces moulées ont une précision dimensionnelle élevée, une surface lisse, une structure dense et une efficacité de production élevée.
La coulée centrifuge fait référence à une méthode de coulée dans laquelle le métal liquide est versé dans un moule rotatif, rempli et solidifié dans une pièce moulée sous l'action de la force centrifuge. La machine utilisée pour la coulée centrifuge est appelée machine de coulée centrifuge.
Le premier brevet pour la coulée centrifuge a été proposé par le britannique Erchardt en 1809. Ce n'est qu'au début du XXe siècle que cette méthode a été progressivement adoptée dans la production. Dans les années 1930, notre pays a également commencé à utiliser des tubes centrifuges et des pièces moulées de cylindres tels que des tuyaux en fer, des manchons en cuivre, des chemises de cylindre, des manchons bimétalliques en cuivre à support en acier, etc. La coulée centrifuge est presque une méthode majeure ; de plus, dans les rouleaux en acier résistant à la chaleur, certaines ébauches de tubes sans soudure en acier spécial, les tambours de séchage de machines à papier et d'autres zones de production, la méthode de coulée centrifuge est également utilisée très efficacement. À l'heure actuelle, une machine de coulée centrifuge hautement mécanisée et automatisée a été produite et un atelier de coulée centrifuge mécanisée de tubes produit en série a été construit.
5. Coulée basse pression
Matériau de coulée : alliage non ferreux
Qualité de coulée : dizaines de grammes à dizaines de kilogrammes
Qualité de la surface de coulée : bonne
Structure de coulée : complexe (noyau de sable disponible)
Coût de production : le coût de production du type métallique est élevé
Champ d'application : petits lots, de préférence grands lots de pièces moulées en alliage non ferreux de grande et moyenne taille, et peuvent produire des pièces moulées à paroi mince.
Caractéristiques du processus : La structure de coulée est dense, le rendement du processus est élevé, l'équipement est relativement simple et divers moules de coulée peuvent être utilisés, mais la productivité est relativement faible.
La coulée à basse pression est une méthode de coulée dans laquelle le métal liquide remplit le moule et se solidifie en une pièce moulée sous l'action d'un gaz à basse pression. Le moulage à basse pression était initialement principalement utilisé pour la production de pièces moulées en alliage d'aluminium, puis son utilisation a été élargie pour produire des pièces moulées en cuivre, des pièces moulées en fer et des pièces moulées en acier à points de fusion élevés.
6. Coulée sous pression
Matériau de moulage : alliage d'aluminium, alliage de magnésium.
Qualité de coulée : quelques grammes à plusieurs dizaines de kilogrammes
Qualité de la surface de coulée : bonne
Structure de coulée : complexe (noyau de sable disponible)
Coûts de production : les machines de moulage sous pression et les moules sont coûteux à fabriquer
Champ d'application : production en série de diverses pièces moulées en alliages non ferreux de petite et moyenne taille, de pièces moulées à paroi mince et de pièces moulées résistantes à la pression.
Caractéristiques du processus : les pièces moulées ont une précision dimensionnelle élevée, une surface lisse, une structure dense, une efficacité de production élevée et un faible coût, mais le coût des machines et des moules de moulage sous pression est élevé.
Le moulage sous pression présente deux caractéristiques principales : le remplissage à haute pression et à grande vitesse des moules de coulée sous pression. Sa pression spécifique d'injection couramment utilisée va de plusieurs milliers à des dizaines de milliers de kPa, voire jusqu'à 2 × 105 kPa. La vitesse de remplissage est d'environ 10 à 50 m/s, et parfois elle peut même atteindre plus de 100 m/s. Le temps de remplissage est très court, généralement compris entre 0,01 et 0,2 s. Par rapport aux autres méthodes de coulée, la coulée sous pression présente les trois avantages suivants : une bonne qualité du produit, une précision dimensionnelle élevée des pièces moulées, généralement équivalente au grade 6 à 7, voire jusqu'au grade 4 ; bon état de surface, généralement équivalent au grade 5 à 8 ; résistance Il a une dureté plus élevée et sa résistance est généralement 25 à 30 % supérieure à celle du moulage au sable, mais son allongement est réduit d'environ 70 % ; il a des dimensions stables et une bonne interchangeabilité ; il peut couler sous pression des pièces moulées à parois minces et complexes. Par exemple, l'épaisseur de paroi minimale actuelle des pièces moulées sous pression en alliage de zinc peut atteindre 0,3 mm ; l'épaisseur minimale de paroi des pièces moulées en alliage d'aluminium peut atteindre 0,5 mm ; le diamètre minimum du trou de coulée est de 0,7 mm ; et le pas de filetage minimum est de 0,75 mm.
Heure de publication : 08 juillet 2024
