2024-01-11
Procédé de coulée basse pression
Les arbres rotatifs en aluminium sont les produits les plus typiques du moulage sous pression à basse pression. De plus, les roues de voiture sont également des exemples typiques de moulage sous pression à basse pression. En coulée sous pression basse pression, le moule est toujours positionné verticalement au-dessus du bain de métal en fusion, qui reste relié par une colonne montante. Le métal chauffé est ensuite pressurisé de 20 kPa à 100 kPa dans une chambre, tirant le métal en fusion vers le haut dans le moule.
Coulée sous vide
Le processus de moulage sous vide est un processus supplémentaire de deux méthodes de moulage sous pression traditionnelles et est le plus approprié pour le moulage sous pression en chambre froide. Avant que le métal en fusion ne pénètre dans la cavité du moule, l'air et les gaz sont éliminés pour obtenir une cavité de moule sous vide. Le moulage sous pression sous vide minimise les turbulences et la poussière de gaz, facilitant ainsi le traitement thermique après coulée. Les avantages du moulage sous pression sous vide sont des propriétés mécaniques améliorées, une finition de surface améliorée, des dimensions de précision plus stables, un temps de cycle réduit, moins de défauts causés par le gaz piégé et un traitement thermique ultérieur pratique des pièces.
Coulée par compression
Le moulage par compression, également connu sous le nom de forgeage de métal liquide, combine les caractéristiques du moulage et du forgeage pour fabriquer des pièces automobiles et des corps d'arbre. Ce diagramme montre la séquence des opérations du processus de moulage par compression, où le métal en fusion est pressé dans le moule tout en remplissant les zones en retrait du moule, fournissant ainsi un produit très dense à la fin du processus. Le procédé est également utilisé pour fabriquer des composites à matrice métallique renforcée, dans lesquels de l'aluminium fondu s'infiltre dans la structure renforcée par des fibres. Le moulage par compression réduit le retrait et la porosité, améliore la qualité du produit grâce à la structure à grains fins provoquée par une solidification rapide et produit une surface lisse. Les métaux les plus souvent coulés par compression sont : les alliages d’aluminium et de magnésium.
Formage de métaux semi-solides
Le formage des métaux semi-solides, également connu sous le nom de formage semi-solide, de moulage sous pression semi-solide ou de traitement de pâte, est un processus de moulage sous pression qui combine les caractéristiques du moulage et du forgeage et utilise des matériaux semi-fondus. Il est couramment utilisé dans la fabrication de pièces en alliage d'aluminium pour l'aérospatiale, les appareils sous pression, l'armée, les supports de moteur et les blocs-cylindres, ainsi que les boîtiers de filtre de pompe à huile. Le formage de métaux semi-solides peut produire des pièces complexes avec des parois minces, d'excellentes propriétés mécaniques, des finitions de surface supérieures, une porosité relativement faible et des tolérances serrées. Ils peuvent également être traités thermiquement. Un inconvénient est que le processus est très sensible aux facteurs environnementaux tels que la température, de sorte que l'équipement de fabrication et l'environnement nécessitent plus de contrôle, ce qui entraîne un équipement coûteux.
Matériau de moulage sous pression
Bien qu'il puisse couler des matériaux ferreux et non ferreux, tous les matériaux ne conviennent pas au moulage sous pression, car le processus nécessite de chauffer le matériau jusqu'à son point de fusion, puis de le presser dans un moule réutilisable. Par conséquent, des matériaux tels que le magnésium, le zinc, l’aluminium, le fer, le cuivre, le silicium, l’étain et le plomb sont couramment utilisés dans les pièces moulées sous pression.
Aluminium
L'aluminium est largement utilisé dans les procédés de moulage sous pression en raison de ses propriétés peu coûteuses. L'aluminium moulé sous pression est léger et respectueux de l'environnement, et présente une bonne stabilité dimensionnelle, permettant aux fabricants de produire des composants aux parois minces et aux géométries complexes. Les composants en aluminium trouvent de nombreuses utilisations dans les industries aérospatiale, automobile et électronique en raison de leur résistance à la corrosion et de leur conductivité thermique/électrique. L'aluminium est allié au silicium et au cuivre pour éviter le rétrécissement ou l'éclatement à haute température.
Zinc
Le moulage sous pression du zinc est une méthode de production polyvalente idéale pour les produits nécessitant une résistance et une ductilité accrues, une haute précision, des tolérances serrées et d'excellentes propriétés thermiques. Les exemples les plus courants de pièces moulées sous pression en zinc sont les engrenages et les connecteurs. Le zinc devra peut-être être mélangé à l’aluminium pour améliorer la qualité du produit final. Le moulage sous pression du zinc convient bien au moulage sous pression en chambre chaude en raison du faible point de fusion du métal. Les pièces moulées sous pression en zinc trouvent de nombreuses utilisations dans l’électronique grand public et l’automobile.
Cuivre
Presque tout ce qui est en cuivre est durable. De plus, le cuivre présente une résistance élevée à la corrosion. Par conséquent, il est largement utilisé dans la production de composants destinés aux industries de la plomberie et de l’électricité.
Magnésium
Le magnésium est le métal idéal pour le moulage sous pression lorsque des structures à parois minces et une haute précision sont requises. Il présente un rapport résistance/poids élevé et est léger, ce qui le rend largement utilisé dans l’industrie aérospatiale.
Alliage de zinc
Les alliages de zinc, tels que l'alliage ZA et l'alliage Zamak, sont encore très faciles à couler sous pression et leurs réactions sont également bien adaptées au processus en raison d'une résistance et d'une coulabilité accrues. Les alliages de zinc sont largement utilisés comme alternatives décoratives et pratiques au fer et au laiton.
Alliages de bronze et de laiton
Les alliages de bronze et de laiton peuvent être moulés sous pression presque aussi rapidement que les alliages de zinc. Les alliages de bronze et de laiton permettent aux fabricants de créer des pièces durables avec une meilleure usinabilité, notamment lorsque le plomb est inclus. En plus d'être parfaitement précis en interne, les alliages de laiton offrent une bonne résistance à la corrosion, de faibles températures de fusion, de faibles coefficients de frottement, une résistance relativement élevée grâce à la teneur en aluminium et une recyclabilité.
Alliage de plomb
Les alliages de plomb sont utilisés dans la fabrication d'équipements de lutte contre l'incendie, de ferronnerie décorative et de roulements. Cela est sans doute dû à leur capacité à résister à la corrosion. Leur utilisation est déconseillée sur les produits entrant en contact avec des aliments.