Production de pièces moulées : Déroulement du processus, équipement, principes et caractéristiques

Processus de production de la fonte La production de la fonte est un processus complexe en plusieurs étapes qui englobe les processus clés suivants : Voir aussi : Processus de fabrication de la fonte Le processus de fonte consiste à faire fondre un métal ou un alliage et à le verser dans un moule pour le refroidir et le solidifier. La production de pièces moulées est un processus complexe qui comprend plusieurs étapes, notamment la préparation de [...]

Table des matières

Processus de production de la fonte

La production de pièces moulées est un processus complexe en plusieurs étapes qui englobe les processus clés suivants :

  1. Préparation du processus de production : Il s'agit de créer un plan de processus de production et les documents connexes, ainsi que d'élaborer les éléments suivants processus de coulée en fonction des dessins de la pièce, du lot de production et de la date de livraison prévue.
  1. Préparation des matériaux de production : Il s'agit de préparer les matériaux pour la fusion, ainsi que les matériaux et les modèles nécessaires au moulage et à la fabrication des noyaux, tels que les boîtes à noyaux, les bacs à sable et d'autres équipements.
  2. Moulage et fabrication de noyaux ;
  3. Fusion et coulée ;
  4. Processus clés, y compris l'élimination du sable et l'inspection de la coulée.

Voir aussi

Processus de fabrication de la fonte

Le processus de moulage consiste à faire fondre un métal ou un alliage et à le couler dans un moule pour le refroidir et le solidifier.

La production de pièces moulées est un processus complexe qui comprend plusieurs étapes, notamment la préparation de matériaux métalliques et non métalliques.matériaux métalliquesL'industrie de la fonte et du moulage est composée de plusieurs étapes : la fusion de l'alliage, le moulage, le noyautage, la coulée, le nettoyage, la correction des défauts, le traitement thermique et l'obtention de pièces de fonderie qualifiées.

Le processus de fabrication de la fonte peut être décomposé en plusieurs étapes principales : préparation du sable de moulage et de noyautage, modelage, fusion, séchage du moule en sable, coulée, nettoyage et traitement thermique de la fonte.

1. Préparation du sable de moulage et du sable de noyautage

La qualité du sable de moulage est directement influencée par son processus de préparation.

En règle générale, la préparation du sable de moulage comporte deux étapes : la préparation et la vérification des matières premières, suivies de la préparation et du contrôle de la qualité du sable de moulage.

2. Modélisation

Le moulage désigne le processus de création d'un moule en sable à l'aide de sable de moulage, d'un modèle et d'autres équipements technologiques.

Il existe plusieurs techniques de moulage, qui sont déterminées par la forme, la taille et les spécifications techniques de la pièce moulée.

3. La fonte

La fusion est le processus de conversion d'un métal de l'état solide à l'état liquide en le chauffant et en éliminant les impuretés par le biais de réactions métallurgiques afin d'atteindre la température et la composition souhaitées.

Il existe différents types d'équipements de fusion. Pour la production de plates-formes en fonte, un four à cubilot est généralement utilisé pour les moulages de machines-outils.

4. Séchage du moule en sable

Le moulage à sec est une méthode couramment utilisée pour produire des pièces moulées de grande taille ou de haute qualité, telles que des plates-formes en fonte, des moulages de lits de machines-outils, des établis pour machines-outils et d'autres pièces en fonte. les types de machines-outils les moulages.

5. Verser

L'opération consistant à injecter le métal en fusion de la poche de coulée dans le moule est appelée coulée.

6. Nettoyage

Le processus d'élimination du sable adhérant à la surface, du sable de moulage et de l'excès de métal de la pièce moulée après la coulée de sable s'appelle le nettoyage.

7. Traitement thermique de la coulée

Le traitement thermique des pièces moulées consiste à chauffer la pièce moulée à une température spécifique, à la maintenir pendant une certaine période, puis à la refroidir à une vitesse déterminée pour obtenir la structure et les propriétés souhaitées.

Le traitement thermique des pièces moulées a pour but de réduire les contraintes de la fonte. Par exemple, les plates-formes en fonte, les pièces moulées pour machines-outils et les établis pour machines-outils doivent subir un traitement thermique avant d'être transformés.

Principe de formation

La production de moulages est une le formage des métaux Technique qui consiste à chauffer le métal pour l'amener à l'état fluide et à le couler dans un moule de la forme souhaitée. Le métal remplit la cavité du moule sous l'influence de la gravité ou de forces externes telles que la pression, la force centrifuge ou la force électromagnétique, puis il refroidit et se solidifie pour former une pièce moulée.

 Fig. 1 Processus de coulée

Le processus de moulage consiste généralement à transformer une ébauche en une pièce.

Toutefois, certaines pièces moulées répondent aux exigences de précision et de qualité de la conception. rugosité de la surface sans qu'il soit nécessaire de les découper davantage et peuvent être utilisés directement comme pièces.

Propriétés et composition du sable de moulage

1. Propriétés du sable de moulage

Les principaux critères de performance du sable de moulage (y compris le sable de noyautage) sont la résistance, la perméabilité, la résistance au feu, le rendement, la fluidité, la compacité et la capacité à résister à l'effondrement.

2. Composition du sable de moulage

Le sable de moulage est composé de sable brut, de liant et d'additifs.

Le sable brut utilisé pour la coulée doit être du sable de mer, de rivière ou de montagne à faible teneur en boue, de granulométrie uniforme et présentant un mélange de formes arrondies et polygonales.

Les adhésifs utilisés dans le moulage comprennent l'argile (telle que l'argile ordinaire et la bentonite), le sable de verre d'eau, la résine, l'huile synthétique et l'huile végétale, qui sont respectivement appelés sable d'argile, sable de verre d'eau, sable de résine, sable d'huile synthétique et sable d'huile végétale.

Pour améliorer les propriétés spécifiques du sable de moulage (noyau), des additifs tels que le charbon, la sciure de bois et la pâte à papier sont parfois ajoutés au sable de moulage (noyau).

La structure du sable de moulage est illustrée à la figure 2.

Fig. 2. Schéma de la structure du sable de moulage

Caractéristiques du processus de coulée

Le moulage est l'une des principales méthodes de production d'ébauches de pièces, en particulier pour les pièces fabriquées à partir de métaux ou d'alliages fragiles (tels que diverses fontes et métaux non ferreux). pièces moulées en alliage), où le moulage est souvent le seul procédé de fabrication disponible.

Par rapport à d'autres méthodes de fabrication, le moulage présente les caractéristiques suivantes :

  1. Polyvalence en termes de matériaux, de taille et de poids :
  • Le processus de moulage peut être appliqué à une large gamme de matériaux, y compris la fonte, l'acier moulé, l'alliage d'aluminium et l'alliage de cuivre, alliage de magnésiumalliage de titane, alliage de zinc et divers alliages spéciaux.
  • Le poids des pièces coulées peut varier de quelques grammes à des centaines de tonnes.
  • L'épaisseur de la paroi des pièces coulées peut aller de 0,5 mm à environ 1 m.
  • La longueur des pièces coulées peut varier de quelques millimètres à dix mètres.
  1. Capacité à produire des formes complexes :
  • Les pièces moulées peuvent être fabriquées dans toutes sortes de formes, en particulier pour les pièces présentant des cavités internes complexes, telles que les boîtes, les cylindres, les pales, les roues à aubes, etc.
  1. Correspondance étroite avec la forme et la taille du produit final :
  • La forme et la taille des pièces moulées peuvent être très proches des pièces finales, ce qui permet non seulement d'économiser de la matière mais aussi de réduire le temps d'usinage.
  1. Accessibilité et prix des matières premières :
  • Les matières premières utilisées pour le moulage sont facilement disponibles et le coût du moulage est relativement faible.
  1. Flexibilité et productivité élevée :
  • Le processus de moulage peut être réalisé manuellement ou à l'aide de méthodes mécaniques, ce qui le rend très flexible.
  • La productivité du processus de coulée est élevée.

Analyse des défauts courants dans la coulée

Le processus de moulage est complexe et la qualité des pièces moulées peut être affectée par une multitude de facteurs.

Fréquents cas de défauts de coulée résultent d'un mauvais contrôle des matières premières, d'une planification inadéquate des processus, d'opérations de production inappropriées et de systèmes de gestion insuffisants.

Voici une liste des défauts de coulée les plus courants, avec leur nom, leurs caractéristiques et leurs causes.

Nom du défautcaractéristiquesPrincipales causes
Stomie
 
Des trous lisses de différentes tailles se trouvent à l'intérieur ou à la surface de la pièce moulée.① La charge du four n'est pas sèche ou contient beaucoup d'oxydes et d'impuretés ;
② Les outils de coulée ou les additifs devant le four ne sont pas séchés ;
③ Trop d'eau est contenue dans le sable de moulage ou trop d'eau est brossée lors du levage et du découpage des moules ;
④ Séchage insuffisant du noyau ou obstruction de l'évent du noyau ;
⑤ Le sable de printemps est trop serré et la perméabilité à l'air du sable de moulage est mauvaise ;
⑥ La température d'écoulement est trop basse ou la vitesse d'écoulement est trop rapide.
Cavité de retrait et porositéCavité de retrait et porosité Les trous de retrait sont principalement répartis dans la partie épaisse de la pièce moulée, avec une forme irrégulière et un intérieur rugueux.① La conception structurelle de la coulée n'est pas raisonnable, par exemple, la différence d'épaisseur de la paroi est trop importante, et aucune colonne montante ou fer froid n'est placé au niveau de la paroi épaisse ;
② La position du système de coulée et de la colonne montante est incorrecte ;
③ La température de coulée est trop élevée ;
④ La composition chimique de l'alliage n'est pas qualifiée, le taux de retrait est trop important et la colonne montante est trop petite ou trop peu nombreuse.
Trous de sable
trous de sable 
Il y a des trous remplis de sable de moulage à l'intérieur ou à la surface de la pièce.① La résistance du sable de moulage est trop faible ou la compacité du moule en sable et du noyau n'est pas suffisante, de sorte que le sable de moulage est chassé dans la cavité du moule par le métal en fusion ;
② Le moule à sable est partiellement endommagé lorsque la boîte est fermée ;
③ Le système de coulée n'est pas raisonnable, la direction de l'ingéré est mauvaise, et le moule en sable est endommagé par le métal en fusion ;
④ Le sable en vrac dans la cavité du moule ou dans la porte n'est pas nettoyé lorsque la boîte est fermée.
Sable collant
Sable collant 
La surface de la coulée est rugueuse et recouverte d'une couche de sable.① La résistance au feu du sable brut est faible ou la taille des particules est trop importante ;
② La résistance au feu du sable de moulage diminue lorsque la teneur en boue est trop élevée ;
③ La température de coulée est trop élevée ;
④ La teneur en charbon pulvérisé dans le sable de moulage est trop faible dans le processus de coulée verte ;
⑤ Le caractère sec n'est pas peint en oblique ou la couche est trop fine.
Inclusion de sableInclusion de sable Une couche de sable de moulage est intercalée entre le tôle métallique et la pièce d'accouplement.① La résistance à la traction à chaud du sable de moulage est faible, et la surface de la cavité du moule est chauffée et cuite pour se dilater et se fissurer ;
② La compacité locale du moule en sable est trop élevée, l'eau est trop abondante et la surface de la cavité du moule est fissurée après que l'eau a été séchée dix fois ;
③ Un mauvais choix de la position de coulée provoque l'expansion et la fissuration de la surface de la cavité en raison de la cuisson à haute température du fer fondu pendant une longue période ;
④ La température d'écoulement est trop élevée et la vitesse d'écoulement est trop lente.
Mauvais typeMauvais type La pièce moulée présente un déplacement relatif le long de la surface de séparation.① La moitié supérieure et la moitié inférieure du moule ne sont pas alignées ;
② Lorsque la boîte est fermée, les bacs à sable supérieur et inférieur sont désalignés ;
③ Les bacs à sable supérieur et inférieur ne sont pas serrés ou le bac supérieur n'est pas suffisamment pressé, et le mauvais bac est généré lors de la coulée.
Barrière de froidBarrière de froid Le moulage présente des lacunes ou des piqûres là où les cartes sont complètement fusionnées, et les joints sont lisses.① La température de coulée est trop basse et la fluidité de l'alliage est mauvaise ;
② La vitesse d'écoulement est trop lente ou l'écoulement est interrompu pendant l'écoulement ;
③ La position du système d'écoulement est incorrecte ou la section transversale de l'ingrédient est trop petite ;
④ La paroi de coulée est trop mince ;
⑤ La hauteur de la tige de coulée (y compris le godet) est insuffisante ;
⑥ Lors de la coulée, la quantité de métal est insuffisante et la cavité n'est pas pleine.
Versement insuffisantVersement insuffisant La coulée n'est pas entièrement remplie. 
Craquementcrépitement La pièce coulée est fissurée et il y a un film d'oxyde sur la surface du métal au niveau de la fissure.① La conception de la structure de la coulée n'est pas raisonnable, la différence d'épaisseur de la paroi est trop importante et le refroidissement est inégal ;
② Le retrait du moule de sable et du noyau est mauvais, ou le sable de ressort est trop serré ;
③ Chute de sable prématurée ;
④ Une mauvaise position de la porte entraîne une contraction inégale de toutes les parties de la pièce.

Défauts de moulage courants et mesures préventives

CommandeTitre de défautCaractéristiques des défautsMesure préventive
1stomieA l'intérieur, à la surface ou près de la surface de la pièce, il y a des trous lisses de différentes tailles. Les formes sont rondes, longues et irrégulières, uniques ou agrégées. La couleur est blanche ou de couleur foncée, parfois recouverte d'une couche d'oxyde.Réduire l'émission de gaz du moule en sable pendant le processus de coulée, améliorer la structure de coulée, améliorer la perméabilité du moule en sable et du noyau, et permettre au gaz dans le moule d'être évacué en douceur.
2cavités de contractionÀ l'intérieur de la section épaisse de la pièce moulée, à l'intérieur des deux interfaces et à l'intérieur ou à la surface de la jonction de la section épaisse et de la section mince, la forme est irrégulière, le trou est rugueux et irrégulier, et le grain est grossier.Les pièces moulées dont l'épaisseur de paroi est petite et uniforme doivent être solidifiées en même temps. Les pièces coulées dont l'épaisseur de paroi est importante et irrégulière doivent être solidifiées de la plus fine à la plus épaisse, et la fonte froide de la colonne montante doit être placée de manière raisonnable.
3rétrécissement porositéLes trous de retrait petits et discontinus dans la coulée sont rassemblés en un ou plusieurs endroits, et les particules sont grossières. Il y a de petits trous entre chaque particule et des infiltrations d'eau se produisent pendant l'essai hydrostatique.Les joints chauds doivent être réduits au minimum au niveau des joints entre les murs, et la température et la vitesse de coulage doivent être réduites au minimum.
4trou d'air des scoriesTrous de forme irrégulière à l'intérieur ou à la surface de la pièce moulée. Les trous ne sont pas lisses et sont remplis de scories en tout ou en partie.Augmentation de la température de la fonte en fusion, réduction de la viscosité du laitier, amélioration de la capacité de rétention du laitier par le système de vannes, augmentation du congé interne de la coulée.
5trous de sableIl y a des trous remplis de sable de moulage à l'intérieur ou à la surface de la pièce.Contrôler strictement la performance du sable de moulage et l'opération de moulage, et veiller à nettoyer la cavité du moule avant de le fermer.
6fissuration thermiqueIl y a des fissures pénétrantes ou non pénétrantes sur la pièce moulée (Note : si elle est courbée), et la peau métallique au niveau de la fissure est oxydée.Contrôler strictement la teneur en S et P de la fonte liquide.L'épaisseur de la paroi de la coulée doit être aussi uniforme que possible.Améliorer le rendement du sable de moulage et du noyau.La colonne de coulée ne doit pas entraver le retrait de la coulée.Éviter les changements soudains de l'épaisseur de la paroi.L'ouverture ne doit pas être trop précoce.Les pièces coulées ne doivent pas être trempées.
7fissure froideLa pièce coulée présente des fissures pénétrantes ou non pénétrantes (principalement droites) et la peau du métal au niveau de la fissure est oxydée.
8brûlage de sableLa surface du moulage est entièrement ou partiellement recouverte d'une couche de métal (ou d'oxyde métallique) mélangée à du sable (ou à un revêtement) ou d'une couche de sable de moulage fritté, ce qui donne une surface rugueuse au moulage.La température de coulée du métal doit être réduite de manière appropriée. Améliorer la résistance au feu du sable de moulage et du sable de noyautage.
9inclusion de sableLa surface de la pièce moulée est recouverte d'une couche de tumeur ou de feuille métallique, et une couche de sable de moulage est intercalée entre la tumeur métallique et la pièce moulée.Contrôler strictement les propriétés du sable de moulage et du sable de noyautage.Améliorer le système de coulée pour que le métal en fusion s'écoule en douceur.Les grandes pièces moulées planes doivent être coulées en oblique.
10barrière froideLe moulage présente une sorte de fente ou de fosse de fusion incomplète, et son bord est lisse.Améliorer la température et la vitesse de coulée.Améliorer le système de fermeture.Le flux ne doit pas être interrompu pendant la coulée.
11incapable de verserManque de chair dans la coulée dû à un remplissage incomplet de la cavité par le métal en fusion.Améliorer la température et la vitesse de versement. Ne pas couper le flux et éviter les incendies.

Coulée - coulée de métal en fusion

Lors de la coulée en production, il est important de suivre le principe du soutirage à haute température et de la coulée à basse température.

L'augmentation de la température de coulée du métal en fusion favorise la fusion complète des inclusions et le flottement du laitier en fusion, ce qui facilite le nettoyage et le dégazage et réduit la probabilité d'inclusion de laitier et de défauts de porosité dans les pièces coulées.

D'autre part, une température de coulée plus basse permet de réduire la solubilité des gaz, le retrait des liquides et la cuisson superficielle du métal fondu à haute température dans la cavité du moule, ce qui permet d'éviter les défauts tels que la porosité, le collage du sable et le retrait.

Par conséquent, la température de coulée doit être maintenue aussi basse que possible, tout en veillant à ce que la cavité du moule soit entièrement remplie.

La coulée consiste à transférer le métal en fusion de la poche de coulée dans le moule. Une mauvaise coulée peut entraîner des défauts de coulée tels qu'une coulée insuffisante, une fermeture à froid, des trous d'air, des trous de retrait et des inclusions de laitier, et présenter un risque de blessures corporelles.

Afin de garantir la qualité de la coulée, d'améliorer la productivité et d'assurer une production sûre, les directives suivantes doivent être strictement respectées pendant la coulée :

(1) S'assurer que la poche de coulée, l'outil de coulée, l'inoculant et l'agent de sphéroïdisation utilisés dans le prétraitement du four sont entièrement séchés avant utilisation.

(2) Le personnel chargé du versement doit porter des vêtements de travail et des lunettes de protection appropriés, et la zone de travail doit être dégagée de tout obstacle.

(3) Le métal en fusion dans la poche de coulée ne doit pas être trop plein pour éviter les déversements et les blessures pendant le transport et la coulée.

(4) Choisir la vitesse de coulée de manière appropriée, en commençant lentement pour aligner la porte, réduire l'impact du métal en fusion sur le moule en sable et faciliter l'évacuation des gaz. Couler rapidement pour éviter l'isolation par le froid, puis lentement avant la coulée complète, en suivant le principe "lent, rapide et lent".

(5) Pour les pièces présentant un retrait de liquide et un retrait de solidification élevés, telles que les pièces en acier de taille moyenne et de grande taille, la coulée doit être effectuée par la porte ou la colonne montante après la fin de la coulée.

(6) Enflammer tout gaz émis par le moule de coulée pendant la coulée afin d'éviter les trous de gaz et de minimiser les dommages pour la santé et la pollution de l'air dus à une combustion incomplète du gaz.

Les 8 étapes de base du moulage en sable

La technologie du moulage en sable est une méthode de moulage qui utilise le sable comme matériau principal pour la préparation du moule.

Le moulage au sable est une méthode de moulage qui a fait ses preuves et qui est utilisée depuis des siècles.

Malgré son ancienneté, le moulage en sable reste la méthode de moulage la plus utilisée, en particulier pour les pièces uniques ou les petits lots, en raison de sa polyvalence qui lui permet de s'adapter à une large gamme de formes, de tailles, de complexités et d'alliages, ainsi que de son cycle de production court et de son faible coût.

Le processus traditionnel de moulage en sable comprend les étapes suivantes : préparation du sable, fabrication du moule, fabrication du noyau, moulage, coulée, enlèvement du sable, broyage et inspection.

1. Phase de mélange du sable

Le sable de moulage et le sable de noyautage sont préparés pour le processus de moulage.

Généralement, un mélangeur de sable est utilisé pour mélanger le sable usagé avec la quantité adéquate d'argile.

Machine à mélanger le sable

2. Étape de fabrication du moule

Les moules et les boîtes à noyaux sont créés à partir des dessins des pièces. Les pièces uniques sont généralement fabriquées à l'aide de moules en bois, tandis que la production en série peut utiliser des moules en plastique ou en métal, également connus sous le nom de moules en fer ou en acier.

Pour la production en grande quantité, des moules peuvent être fabriqués à l'aide de gabarits.

Grâce aux machines de gravure, le processus de fabrication des moules est devenu beaucoup plus rapide, réduisant le cycle de production à 2 à 10 jours.

Moulage de bois
Modèle

3. Étape du moulage (fabrication du noyau)

Le processus de moulage consiste à former la cavité du moule à l'aide de sable de moulage. La fabrication du noyau consiste à créer la forme interne de la pièce moulée, et l'adaptation du moule consiste à placer le noyau dans la cavité du moule et à le sceller avec les boîtes de sable supérieure et inférieure.

Le moulage est une étape cruciale du processus de coulée.

Fabrication de noyaux
Modélisation

4. Phase de fusion

Pour produire l'effet désiré composition métalliqueLa composition chimique est soigneusement préparée. Un four de fusion approprié est sélectionné pour fondre les matériaux d'alliage et produire un métal liquide qualifié avec la composition et la température correctes.

Traditionnellement, la fusion était réalisée à l'aide d'un cubilot, mais en raison des préoccupations environnementales, cette méthode a été largement remplacée par l'utilisation de fours électriques.

Fusion de fer fondu avec flamme de four électrique

5. Phase de coulée

Le métal en fusion produit dans le four électrique est transféré dans le moule à l'aide d'une poche de coulée.

Il est important de contrôler la vitesse de coulée pour s'assurer que toute la cavité du moule est remplie de métal en fusion.

Veuillez noter que le fait de verser du métal en fusion peut être dangereux et que des mesures de sécurité appropriées doivent toujours être prises.

Coulée de fer fondu

6. Étape de nettoyage

Une fois que le métal en fusion s'est solidifié après la coulée, la grille est retirée à l'aide d'un marteau et le sable est secoué. La pièce est ensuite sablée à l'aide d'un sablage pour obtenir une surface propre.

Les pièces brutes de fonderie soumises à des exigences moins strictes peuvent généralement être livrées après inspection.

Traitement des pièces de fonte par un décolleur de grille

7. Traitement de la fonte

Certaines pièces de fonderie présentant des exigences particulières ou ne répondant pas aux spécifications requises peuvent nécessiter un traitement supplémentaire.

Cette opération est généralement réalisée à l'aide d'une meule ou d'une rectifieuse afin d'éliminer les bavures et d'obtenir une surface plus lisse sur le moulage.

Meulage simple des pièces de fonderie

8. Inspection de la coulée

Les inspections sont généralement effectuées au cours de l'étape de nettoyage ou de traitement et toutes les pièces non qualifiées sont identifiées à ce moment-là.

Toutefois, certaines pièces moulées peuvent avoir des exigences spécifiques et nécessiter une inspection supplémentaire. Par exemple, il peut être nécessaire de tester un moulage en insérant une tige de 5 cm dans son trou central pour s'assurer qu'il répond aux spécifications requises.

Inspection de la coulée

Conclusion :

Après avoir effectué les huit étapes ci-dessus, le processus de moulage est pratiquement terminé. Toutefois, pour les pièces moulées qui nécessitent une grande précision, un usinage supplémentaire peut s'avérer nécessaire.

L'usinage n'entre pas dans le cadre de cette description.

Au fur et à mesure que la technologie du moulage progresse, le moulage traditionnel au sable est amélioré ou remplacé par d'autres méthodes.

L'innovation est un thème éternel et une qualité fondamentale qu'une fonderie doit posséder pour réussir.

Quel est l'équipement nécessaire pour le moulage en sable ?

Le moulage au sable est la méthode de moulage la plus courante et la plus traditionnelle utilisée dans l'industrie de la fonderie, et c'est souvent le choix préféré des petits fabricants de fonderie lorsqu'ils débutent.

Quels sont les équipements et outils de base nécessaires au processus de moulage en sable ?

Le processus de moulage en sable nécessite les équipements et outils suivants, en fonction de la séquence du processus de production : équipement de mélange du sable, équipement de fabrication des moules, équipement de fabrication des noyaux, équipement de moulage, équipement de fusion, équipement de coulée, équipement de nettoyage et équipement de traitement du moulage.

1. Équipement de mélange de sable

L'équipement nécessaire pour cette étape est un mélangeur de sable, et les outils requis sont une pelle et un tamis.

Le moulage en sable dépend du sable, qui sert de matériau de moulage spécial.

Le sable de moulage peut être recyclé, mais il doit être tamisé avant d'être réutilisé.

Le sable doit être fin et mélangé uniformément à l'aide d'un mélangeur de sable.

Un petit mélangeur de sable peut coûter aussi peu que 2 000 unités.

2. Équipement de fabrication de moules

Matériel nécessaire : Machine à graver.

Matériel nécessaire : Moule en bois, moule en plastique (plaque de plastique spéciale), moule en métal (bloc de métal).

Le moule doit être créé sur la base des échantillons ou des dessins fournis par le client.

La qualité du moule a un impact direct sur la précision de la forme de la pièce moulée.

Auparavant, les moules en bois étaient généralement fabriqués par des charpentiers. Toutefois, grâce aux progrès des machines à graver, celles-ci sont désormais utilisées pour créer des moules en bois, en plastique et en métal.

Une machine à graver de base, capable de graver des moules en bois et en plastique, peut être achetée pour quelques milliers de yuans. En revanche, pour la gravure sur métal, vous pouvez avoir besoin d'une machine à graver coûtant des dizaines de milliers, voire des centaines de milliers de yuans.

Le prix de la machine à graver est principalement déterminé par ses capacités matérielles, sa précision et son niveau d'automatisation.

3. Équipement de fabrication de noyaux

Matériel nécessaire : Four. Matériel nécessaire : Sable enduit et gants épais.

Le processus de création de cavités internes dans les pièces moulées implique souvent la fabrication d'un noyau, et il existe plusieurs méthodes pour ce faire.

Les deux méthodes les plus courantes sont les suivantes :

  • Le moule est d'abord fabriqué (généralement en même temps que le moule à noyau de la première étape), puis rempli manuellement d'un mélange de terre de moulage et de sable (appelé battage du noyau).
  • Ensuite, la boîte à noyau d'aluminium est remplie de sable enrobé et cuite dans un four. Le four peut être soit un four de coulée spécial, soit un four fait maison, qui peut être construit en soudant une feuille de fer et en la faisant cuire sur un four.

Notez que la boîte à noyaux devient très chaude pendant la cuisson, il est donc important de porter des gants pour se protéger.

Je recommande la deuxième méthode, car le noyau cuit avec du sable enrobé ne nécessite pas de cuisson pendant la coulée et permet d'obtenir une surface intérieure de la pièce moulée relativement propre.

4. Équipement de modélisation

Équipement requis : Machine à mouler Outils nécessaires : Bac à sable, plaque de fond, grattoir, pelle, crayon à tremper, feuille de fer en forme de V pour l'ouverture du portail, brosse, aiguille à trous d'air, etc.

Le moulage est l'étape la plus exigeante et la plus cruciale du moulage en sable, car elle présente les caractéristiques industrielles les plus distinctives. Dans le passé, le moulage était entièrement réalisé à la main, mais aujourd'hui, la plupart des travailleurs du moulage utilisent des machines de moulage, ce qui réduit considérablement l'intensité de la main-d'œuvre.

Divers outils sont utilisés pour le moulage, notamment un bac à sable pour l'expansion, une plaque de fond, un grattoir, une pelle, un stylo à immersion, une feuille de fer en forme de V pour l'ouverture de la porte, un pinceau, une aiguille pour les trous d'air, entre autres. Ces outils sont pour la plupart de petite taille et sont personnalisés par les ouvriers du moulage en fonction de leurs préférences personnelles.

En conclusion, la production d'un moule de haute qualité est la clé de la réussite de ce processus.

5. Équipement de fusion

Matériel nécessaire : Four électrique et transformateur Matériaux nécessaires : Fer, aluminium, cuivre et autres matières premières, étain et fer (dosage).

L'objectif principal de cette étape est de faire fondre le fer. La difficulté réside dans le mélange et le contrôle de la température du fer fondu.

En raison de l'interdiction du cubilot, la plupart des grandes et petites usines utilisent désormais des fours électriques comme équipement de fusion. Les fours électriques existent en différentes tailles et dans une large gamme de prix. Les plus petits, d'une capacité de 200 kg, coûtent entre 10 000 et 20 000 euros, tandis que les plus grands peuvent atteindre des centaines de milliers, voire des millions d'euros.

Outre le four électrique, un transformateur spécial est également nécessaire et doit être acheté séparément. L'utilisation du transformateur doit être approuvée par le bureau local de l'électricité et les coûts d'application varient.

La création d'une petite fonderie peut coûter plusieurs centaines de milliers d'euros au minimum, dont la moitié est imputable aux frais de dossier.

6. Matériel de coulée

Matériel nécessaire : Louche de fer fondu et grue aérienne

Le fer fondu produit dans le four électrique peut être divisé en grandes et petites quantités. Elle est d'abord versée dans un grand récipient, puis transférée dans des récipients plus petits pour faciliter la manipulation.

Les travailleurs transportent les petits conteneurs et versent le fer fondu dans le moule achevé. Cette étape comporte des risques élevés et les travailleurs doivent prendre les mesures de protection nécessaires.

Dans les grandes usines, les pièces coulées de grande taille sont coulées à l'aide de grands équipements tels que des grues aériennes. Cela permet de garantir la sécurité et l'efficacité du processus de coulée.

7. Nettoyage du matériel

Matériel nécessaire : Sablage Machine

Une fois que le moulage a refroidi après la coulée, les ouvriers le démoulent. Ils enlèvent la plus grande partie de la terre de la surface et cassent le portail à l'aide d'un marteau.

L'étape suivante consiste à placer la pièce moulée dans une sableuse pour la sabler. Ce processus permet de nettoyer et de lisser la surface du moulage.

8. Traitement de la fonte

Équipement commun : Meule, machine à polir, machine à découper et tour.

Le traitement de la fonte fait partie de la catégorie de l'usinage. La plupart des équipements d'usinage généraux peuvent être utilisés, mais ils dépassent le cadre du moulage.

En règle générale, les fonderies possèdent les outils essentiels tels que des meules, des machines à polir, des machines à découper, et il est avantageux de disposer également d'un tour. Ces outils sont suffisants pour le traitement de base des pièces moulées.

Résumé

Tous les travaux doivent être coordonnés entre eux. Les petites fonderies qui débutent peuvent ne pas disposer de tous les procédés de moulage et ne pas avoir la capacité de produire et de traiter leurs propres moules.

Pour compenser, ils peuvent collaborer avec des moulistes et des machinistes spécialisés et ne s'occuper que de la coulée des ébauches.

La fonderie est une industrie traditionnelle et admirable. Malgré les interdictions liées à la protection de l'environnement, de nombreuses petites fonderies traditionnelles se sont consacrées à la fonte toute leur vie et sont restées au chômage ou ont poursuivi leur activité en tant que professionnels.

Je voudrais saluer l'ancienne génération de fondeurs !

N'oubliez pas que le partage, c'est l'entraide ! : )
Shane
Auteur

Shane

Fondateur de MachineMFG

En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.

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