Vous êtes-vous déjà interrogé sur le monde fascinant du moulage ? Ce processus de fabrication ancien, mais en constante évolution, façonne notre vie quotidienne d'innombrables façons. Dans cet article de blog, nous allons explorer les différents types de techniques de moulage utilisées pour créer des pièces métalliques complexes avec précision et efficacité. Du moulage au sable traditionnel au moulage sous pression avancé, chaque méthode offre des avantages uniques pour différentes applications. Rejoignez-nous pour explorer les subtilités de ce processus de fabrication essentiel et découvrir comment il continue à stimuler l'innovation dans tous les secteurs.
Il existe plusieurs types de moulage qui sont généralement classés comme suit :
① Moulage en sable commun, qui se décline en trois types : le moulage en sable humide, le moulage en sable sec et le moulage en sable à durcissement chimique.
② Le moulage spécial, qui peut être divisé en deux catégories en fonction du matériau de modélisation : le moulage qui utilise du sable minéral naturel comme matériau de modélisation principal (tel que le moulage à la cire perdue, le moulage à l'argile, le moulage en coquille, le moulage sous pression négative, le moulage intégral, le moulage en céramique, etc.), et le moulage qui utilise le métal comme matériau de modélisation principal (tel que le moulage en métal, le moulage sous pression, le moulage en continu, le moulage à basse pression, le moulage par centrifugation, etc.)
Nous examinerons plus en détail les définitions, les caractéristiques, les avantages et les inconvénients de chacun de ces procédés de moulage.
La lecture de ces informations vous permettra de mieux comprendre la technologie du moulage.
Qu'est-ce que le moulage en sable ??
Le moulage en sable est une méthode de production de pièces moulées dans un moule en sable, capable de produire des pièces moulées en acier, en fer et dans la plupart des alliages non ferreux.
Processus technologique :
Procédé de moulage en sable
Caractéristiques techniques :
Cette méthode convient à la production d'ébauches présentant les caractéristiques suivantes formes complexesen particulier ceux qui ont des cavités intérieures complexes. Il présente une grande souplesse d'adaptation et un bon rapport coût-efficacité.
Le moulage en sable est le seul procédé viable pour produire des pièces ou des ébauches avec des matériaux peu plastiques, comme la fonte.
Il trouve des applications dans la production de pièces moulées telles que les blocs moteurs automobiles, les culasses, les vilebrequins et d'autres composants similaires.
Qu'est-ce que le moulage à la cire perdue ??
Le moulage à la cire perdue est un procédé de moulage qui consiste à créer un modèle à partir d'un matériau fusible, à l'enfermer dans plusieurs couches de matériaux réfractaires, à faire fondre le modèle dans le moule pour obtenir un moule sans surface de séparation, puis à le remplir après l'avoir cuit à haute température.
Processus technologique :
Processus de moulage à la cire perdue
Avantages:
Inconvénients : des procédures compliquées et un coût élevé
Applications:
Le moulage à la cire perdue convient à la production de petites pièces aux formes complexes et aux exigences de précision élevées, ou de pièces difficiles à usiner, telles que les aubes de moteurs à turbine.
Le moulage en argile : Une méthode de moulage utilisant l'argile comme matériau principal
Le moulage en argile est un procédé de moulage traditionnel qui utilise l'argile comme matériau principal pour créer un moule destiné à la production de pièces moulées.
Pour créer une forte force de cohésion, l'argile est mélangée à de l'eau et à des matériaux tels que la balle de riz, l'aube de riz, le crottin de cheval et la cendre de paille. Après séchage à l'air ou au soleil, l'argile forme un moule avec des pores de sortie d'air et une grande dureté.
La surface du moule en argile est fine et uniforme, tandis que la texture au milieu est grossière. Des matériaux supplémentaires tels que du sable, des scories de réservoir et des briques cassées peuvent être ajoutés. Le moule en argile peut être utilisé plusieurs fois, ce qui en fait un moule semi-permanent.
Le moulage en argile est la première technologie de moulage connue en Chine.
Le moulage en coquille est un procédé qui permet de produire des pièces moulées à l'aide de moules à coquille mince. Il a été inventé par German J. Cronin en 1943 et utilisé pour la première fois en Allemagne en 1944. Depuis, il a été adopté par d'autres pays.
Le processus consiste à recouvrir un coffrage métallique chauffé à 180-280°C avec du sable de moulage durci à la chaleur, généralement du sable enrobé de résine phénolique, afin de créer un moule à coquille mince d'une épaisseur de 6 à 12 mm. Le moule est ensuite chauffé pour le solidifier, ce qui lui confère l'épaisseur nécessaire. la résistance et la rigidité.
Une fois que les coquilles supérieure et inférieure du moule sont serrées ou collées avec de la résine, le moule peut être formé sans bac à sable. Le coffrage métallique utilisé pour le moulage est généralement chauffé à environ 300°C, et le sable de moulage utilisé est un sable résineux, dont le liant est une résine phénolique.
En outre, le noyau peut également être transformé en noyau à coquille mince en utilisant la même méthode que pour créer un moule de coulée à coquille mince. La méthode de soufflage est couramment utilisée pour fabriquer le noyau à coquille mince.
La coulée en moule céramique est une méthode de coulée qui utilise une boue céramique pour produire des pièces coulées. La suspension comprend de l'hydrolysat de silicate d'éthyle et des sables réfractaires fins, tels que le quartz fondu, le zircon et le corindon, connus pour leur texture pure et leur grande stabilité thermique.
Pour accélérer la gélification de la suspension céramique, de l'hydroxyde de calcium ou de l'oxyde de magnésium est souvent utilisé comme catalyseur.
En raison des similitudes de composition et d'aspect entre le réfractaire utilisé et la céramique, ce processus est souvent appelé "moulage de type céramique". Le moulage en céramique est une nouvelle technologie qui s'est développée à partir du moulage en sable traditionnel.
Il existe deux types de moules en céramique :
① Le moule en céramique est produit en appliquant la pâte céramique sur la plaque de moulage, en recouvrant le bac à sable, en versant la pâte ajustée dans le bac à sable et en soulevant le moule après l'avoir collé et durci. Le moule est ensuite cuit à haute température pour former le moule de coulée.
② Le moule de coulée est créé en versant la pâte céramique dans l'espace entre la douille et le modèle, à l'aide d'une douille en sable ou en métal. Cette méthode permet d'économiser une quantité importante de pâte céramique et est largement utilisée dans la production.
Le moulage en métal, également connu sous le nom de moulage en dur, est un processus au cours duquel du métal liquide est versé dans un moule en métal pour créer des pièces moulées. Le moule est en métal et peut être réutilisé plusieurs fois, de centaines à des milliers de fois.
Toutefois, le moulage de métaux présente certaines limites quant au poids et à la forme des pièces moulées qui peuvent être produites. Par exemple, les métaux ferreux ne peuvent être utilisés que pour produire des pièces de forme simple, et le poids de la pièce ne doit pas être trop élevé.
En outre, l'épaisseur de la paroi est limitée, ce qui rend difficile le moulage de pièces plus petites.
Qu'est-ce que le moulage sous pression ??
Le liquide métallique sous haute pression est pressé à grande vitesse dans la cavité d'un moule métallique de précision, puis le liquide métallique est refroidi et solidifié sous pression pour former une pièce moulée.
Processus technologique :
Avantages:
Inconvénients :
Applications :
Les pièces moulées sous pression ont d'abord été utilisées dans l'industrie automobile et l'industrie des instruments, puis se sont progressivement étendues à diverses industries, telles que les machines agricoles, l'industrie des machines-outilsL'industrie de l'électronique, l'industrie de la défense nationale, les ordinateurs, les équipements médicaux, les horloges, les appareils photo et le matériel de tous les jours.
Qu'est-ce que la coulée à basse pression ??
Le moulage à basse pression désigne la méthode consistant à faire en sorte que le métal liquide remplisse un moule sous une faible pression (0,02 - 0,06MPa) et cristallise sous pression pour former une pièce moulée.
Processus technologique :
Caractéristiques techniques :
La pression et la vitesse de coulée peuvent être réglées, ce qui permet de l'adapter à différents moules de coulée, tels que les moules métalliques et les moules en sable, et de couler divers alliages et des pièces de différentes tailles.
L'adoption d'une méthode de remplissage par injection par le fond garantit un remplissage stable du métal liquide, sans éclaboussures. Cela permet d'éviter la présence de gaz et de réduire l'érosion des parois et du noyau du moule, améliorant ainsi le taux de réussite de la coulée.
La coulée se solidifie sous pression, ce qui permet d'obtenir une structure dense, des contours nets, une surface lisse et des propriétés mécaniques élevées. Ce procédé est particulièrement intéressant pour le moulage de pièces de grande taille et à parois minces.
Il élimine le besoin de colonnes montantes et augmente le taux d'utilisation du métal jusqu'à 90-98%. En outre, il se caractérise par une faible intensité de main-d'œuvre, de bonnes conditions de travail, un équipement simple et un fort potentiel de mécanisation et d'automatisation.
Application :
Principalement utilisé dans les produits traditionnels (culasse, moyeu, cadre de cylindre, etc.).
Qu'est-ce que la coulée centrifuge ??
Il s'agit d'une méthode de moulage dans laquelle le métal en fusion est versé dans un moule rotatif, qui est rempli et solidifié sous l'action de la force centrifuge.
Processus technologique :
Avantages:
Le système de coulée et le système de remontée consomment un minimum de métal, ce qui améliore le rendement du processus.
Dans la production de longues pièces tubulaires, l'absence de noyau améliore considérablement la capacité de remplissage du métal.
La coulée obtenue présente une densité élevée, peu de défauts (tels que des pores et des inclusions de scories) et d'excellentes propriétés mécaniques.
La fabrication de pièces métalliques composites moulées pour les canons et les manchons est relativement facile.
Inconvénients :
Applications:
La coulée centrifuge a d'abord été utilisée pour produire des tuyaux moulés, mais elle a depuis été largement adoptée dans diverses industries telles que la métallurgie, l'exploitation minière, les transports, les machines d'irrigation et de drainage, l'aviation, la défense nationale et l'industrie automobile. Ce procédé est utilisé pour produire de l'acier, du fer et du carbone non ferreux. pièces moulées en alliage.
La coulée centrifuge trouve ses applications les plus courantes dans la production de tubes en fonte centrifuge, de chemises de cylindre pour les moteurs à combustion interne et de manchons d'arbre.
Qu'est-ce que le moulage sous pression par gravité ??
Le moulage sous pression par gravité est un procédé de moulage dans lequel du métal liquide est versé dans un moule métallique sous l'effet de la gravité, refroidi et solidifié pour produire une pièce moulée.
Processus technologique :
Avantages:
Le moule métallique présente une conductivité thermique et une capacité calorifique élevées, ce qui se traduit par une vitesse de refroidissement rapide et une structure de coulée dense. En outre, ses propriétés mécaniques sont supérieures d'environ 15% à celles du moulage en sable.
L'utilisation d'un moule en métal permet de produire des pièces coulées avec une plus grande précision dimensionnelle et une plus faible consommation d'énergie. rugosité de la surfacece qui permet d'améliorer la stabilité de la qualité.
En outre, l'utilisation d'un noyau de sable est minime, voire inexistante, ce qui améliore les conditions environnementales en réduisant la poussière et les gaz nocifs, ainsi que l'intensité de la main-d'œuvre.
Inconvénients :
Applications :
Le moulage des métaux est une méthode appropriée pour la production à grande échelle de pièces moulées en alliage non ferreux, telles que alliages d'aluminium et les alliages de magnésium, avec des formes complexes. Il peut également être utilisé pour produire des moulages et des lingots de fer et d'acier.
Qu'est-ce que le moulage sous vide ??
Le moulage sous vide est une forme avancée de moulage sous pression qui améliore les propriétés mécaniques et l'état de surface des pièces moulées en supprimant ou en réduisant considérablement les pores et les gaz dissous qu'elles contiennent. Cette opération est réalisée en extrayant le gaz de la cavité du moule pendant le processus de coulée.
Processus technologique :
Avantages:
Inconvénients :
Qu'est-ce que le moulage sous pression ??
Le moulage par compression est un procédé qui consiste à solidifier un métal liquide ou semi-solide sous haute pression et à le former par fluage pour produire directement le produit final ou l'ébauche. Ce procédé présente plusieurs avantages, notamment une utilisation élevée du métal liquide, un processus simplifié et une qualité constante.
En outre, il s'agit d'un métal à haut rendement énergétique technologie de formage qui est très prometteur pour les applications futures.
Processus technologique :
Moulage sous pression directe :
Peinture en aérosol, alliage coulé, moule serrageL'ensemble de la chaîne de production est composé de la production, de la mise sous pression, du maintien de la pression, de la décompression, de la séparation des moules, du démoulage des pièces brutes et de la réinitialisation.
Moulage sous pression indirecte :
Revêtement par pulvérisation, serrage du moule, alimentation, remplissage, pressurisation, maintien de la pression, décharge de la pression, séparation, démoulage de l'ébauche, réinitialisation.
Caractéristiques techniques :
Application :
Il peut être utilisé pour produire divers types d'alliages, tels que l'alliage d'aluminium, l'alliage de zinc, l'alliage de cuivre, la fonte nodulaire, etc.
Qu'est-ce que le moulage en mousse perdue (également connu sous le nom de moulage solide) ??
Le moulage en mousse perdue est une technique de moulage moderne qui utilise une combinaison de modèles en paraffine ou en mousse, qui sont créés pour ressembler au moulage souhaité en termes de taille et de forme. Ces modèles sont ensuite regroupés pour former une seule unité.
Le modèle de grappe est recouvert d'un matériau réfractaire, séché, puis enterré dans du sable de quartz sec soumis à des vibrations.
Le métal liquide est ensuite versé dans le sable sous vide, ce qui entraîne la vaporisation du modèle et la prise de place du métal. Une fois le modèle solidifié, il est refroidi pour former le produit final.
Processus technologique :
Pré-moussage → Moulage par moussage → Trempage → Séchage → Modelage → Coulage → Sablage → Nettoyage
Caractéristiques techniques :
Applications:
Le moulage en mousse perdue est une méthode adaptée à la production d'une variété de pièces moulées de précision qui présentent des structures complexes de différentes tailles. Elle offre une grande polyvalence, sans limites quant aux types d'alliages utilisés ou à la taille des lots de production.
Cette méthode a été utilisée avec succès pour produire une gamme de pièces moulées, notamment fonte grise et des coudes en acier à haute teneur en manganèse.
Qu'est-ce que la coulée continue ??
La coulée continue est un procédé de coulée sophistiqué qui consiste à verser en continu du métal en fusion dans un moule métallique spécial appelé cristallisoir. La coulée solidifiée est ensuite extraite en continu de l'extrémité opposée du moule, ce qui permet de produire des pièces de n'importe quelle longueur ou d'une longueur spécifique.
Processus technologique :
Caractéristiques techniques :
Le refroidissement rapide du métal permet d'obtenir des structures cristallines plus denses, une uniformité et des propriétés mécaniques améliorées, tout en économisant du métal et en augmentant le rendement.
Ce processus simplifie les procédures en éliminant le besoin de modélisation et d'autres étapes, en réduisant l'intensité du travail et en minimisant de manière significative l'espace de production nécessaire.
En outre, la coulée continue est facilement automatisée, ce qui augmente l'efficacité de la production en raison de sa facilité de mécanisation.
Applications:
La coulée continue peut être utilisée pour couler l'acier, le fer, les alliages de cuivre, les alliages d'aluminium, alliages de magnésium et d'autres pièces de fonderie longues à section constante, telles que les lingots, les brames, les billettes, les tuyaux, etc.
Le moulage est une technique de transformation qui consiste à faire fondre un métal solide, puis à le couler dans un moule de forme spécifique pour le solidifier. Le résultat, également appelé moulage, est retiré du moule une fois qu'il s'est solidifié, complétant ainsi le processus de fabrication. processus de coulée.
Le moulage est un processus dans lequel le métal est fondu pour répondre à des exigences spécifiques, puis coulé dans un moule. Après refroidissement, solidification et nettoyage, on obtient un moulage solide dont la forme, la taille et les performances sont déterminées à l'avance.
Le moulage étant presque formé, l'usinage est réduit ou n'est pas nécessaire, ce qui permet de réduire les coûts et le temps de fabrication.
Le moulage est un processus fondamental dans l'industrie manufacturière moderne.
Le processus de moulage comprend généralement les éléments suivants :
① Préparation du moule de coulée : Le moule de coulée est destiné à contenir la pièce moulée solide et peut être divisé en différents types en fonction du matériau utilisé, tels que les moules en sable, les moules en métal, les moules en céramique, les moules en argile et les moules en graphite. Le nombre d'utilisations du moule peut également déterminer sa classification en tant que moule à usage unique, moule semi-permanent ou moule permanent. La préparation du moule de coulée est le facteur le plus important qui affecte la qualité des pièces coulées.
② Fusion et coulée du métal de coulée : Le métal de coulée, également appelé alliage de coulée, comprend principalement la fonte, l'acier coulé et les alliages non ferreux coulés.
③ Traitement et inspection de la coulée : Ce processus comprend plusieurs étapes, telles que l'élimination des matières étrangères du noyau et de la surface de la coulée, l'élimination des carottes et des colonnes montantes, éliminer les bavuresLe traitement thermique, le façonnage, le traitement antirouille et l'usinage grossier.
La plupart des matériaux de moulage sont des métaux, notamment le cuivre, le fer, l'aluminium, l'étain et le plomb, qui sont chauffés à l'état liquide à partir de leur forme solide. Les matériaux des moules de coulée peuvent être du sable, du métal ou de la céramique, et la méthode utilisée varie en fonction des besoins.
Le moulage est l'un des premiers procédés de travail à chaud des métaux connus de l'homme, dont l'histoire remonte à environ 6 000 ans.
Les métaux qui peuvent être coulés sont le cuivre, le fer, l'aluminium, l'étain et le plomb, tandis que les matériaux utilisés pour les moules de coulée ordinaires peuvent être le sable brut, l'argile, le verre soluble, la résine et d'autres matériaux auxiliaires.
Parmi les exemples de moules de coulée spéciaux, on peut citer la coulée à la cire perdue, la coulée de mousse perdue, la coulée de moules métalliques, la coulée de moules céramiques, etc. (Le sable brut peut comprendre le sable de quartz, le sable de magnésie, le sable de zirconium, le sable de chromite, le sable de forstérite, le sable de disthène, le sable de graphite, le sable de fer, entre autres).
Processus technologiquemétal liquide → remplissage → solidification rétrécissement → coulée
Casting caractéristiques du processus:
Pour commencer à couler, vous aurez besoin d'un appareil capable de fondre soit du fer, soit de l'aluminium. Si votre production journalière est faible, il est conseillé d'investir dans un four électrique de petite capacité. Un four plus ancien peut même suffire.
Les fours à kérosène conviennent également à la fusion de l'aluminium.
Il est important de noter que le fer et l'aluminium ne peuvent pas être fondus dans le même four, car cela peut compliquer la régulation du matériau.
Toutefois, si le contrôle des matériaux n'est pas une exigence, il peut ne pas poser de problème.
Ensuite, vous aurez besoin d'un moule qui peut être fabriqué sur mesure en fonction des pièces que vous souhaitez couler. Vous aurez également besoin de sable, et il est recommandé d'utiliser un mélangeur de sable. Si vous n'achetez pas de mélangeur de sable, il est possible de le mélanger manuellement.
Avec ces outils de modélisation simples, vous pouvez mouler, fondre et couler, créant ainsi l'ébauche de la pièce moulée.
Enfin, vous aurez besoin d'outils de nettoyage pour retirer la colonne de coulée et éliminer les bavures. L'ajout d'un rouleau de grenaillage peut améliorer l'aspect du moulage.
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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