Fonderie Il s'agit d'une méthode de fabrication ancienne apparue dans les années 1890. Les deux procédés de moulage les plus couramment utilisés aujourd'hui sont le moulage à la cire perdue et le moulage sous pression. Ces deux procédés sont similaires, mais présentent des différences majeures. Le moulage à la cire perdue consiste à injecter de la cire dans un moule métallique. Le moulage sous pression, quant à lui, consiste à presser du métal en fusion sous haute pression pour lui donner forme.
Cet article présente les deux techniques et leurs principaux avantages. Vous découvrirez les différences entre le moulage à la cire perdue et le moulage sous pression. Cela vous aidera à choisir la technologie la plus adaptée à votre projet.
Table des matières
Qu'est-ce que le moulage par investissement ?
Le processus de moulage à la cire perdue La coulée à la cire perdue est une méthode de moulage qui consiste à recouvrir un moule en cire par immersion dans une barbotine réfractaire. Dans un premier temps, le moule est recouvert d'un matériau réfractaire.
Une fois le revêtement final durci, la cire est fondue à chaud, créant ainsi une cavité de moulage en forme de pièce. Le fabricant injecte ensuite du métal liquide dans le moule, remplaçant ainsi le moule en cire par du métal. Enfin, le métal refroidit et durcit dans le moule, puis la pièce est retirée.
Principaux avantages du moulage à la cire perdue
Voici les différents avantages de l’utilisation du moulage à la cire perdue dans votre projet :
Flexibilité de conception
Le moulage à la cire perdue offre une conception flexible et convient parfaitement à la fabrication de pièces complexes. Il est adapté à différents matériaux tels que les alliages d'aluminium, la fonte et d'autres alliages métalliques. De plus, cette méthode de moulage est très adaptable, car elle n'est soumise à aucune contrainte de taille, de forme ou d'épaisseur.
Tolérances plus strictes et formes complexes
Cette technique est une méthode de moulage de précision. Elle produit systématiquement des formes aux tolérances serrées et aux designs soignés. Les tolérances standard pour le moulage à la cire perdue varient entre ±0,010 pouce et ±0,004 pouce. Contrairement aux procédés similaires, le moulage à la cire perdue permet d'obtenir des pièces de forme quasi-définitive et de forme nette. Cela permet d'éviter des travaux et des coûts supplémentaires ultérieurement.
Finition de surface de haute qualité
La finition de surface standard des modèles en cire utilisés dans cette méthode est de 125 microns. Cela permet d'obtenir une pièce avec une finition précise et lisse, supérieure aux autres méthodes de moulage. De plus, les moulages à la cire perdue n'ont pas de plan de joint car ils n'utilisent qu'un seul moule. Par conséquent, aucun travail de finition n'est parfois nécessaire.
Gamme de tailles personnalisable
Selon les besoins de votre projet, ce procédé permet d'obtenir des pièces de petite et de grande taille. Les fabricants peuvent produire des produits d'un poids compris entre 0,1 kg et 100 kg. De plus, la coulée à la cire perdue ne nécessite pas une forte demande avant le lancement de la production. Il est possible de produire seulement 10 pièces tout en réduisant les coûts.
Qu'est-ce que le moulage sous pression ?
moulage sous pression est le processus de fusion de métaux non ferreux et de leur injection dans un moule de moulage sous pressionIl existe deux principales méthodes de moulage sous pression industriel : moulage sous pression en chambre chaude et moulage sous pression en chambre froide.
- Moulage sous pression en chambre chaudeCe procédé consiste à fondre le métal puis à l'injecter rapidement dans le moule grâce à la haute pression d'un système hydraulique. Cette méthode convient aux métaux fondant à basse température, comme les alliages de zinc, de magnésium, de plomb et d'étain.
- Moulage sous pression en chambre froideContrairement au moulage sous pression en chambre chaude, ce procédé consiste à couler le métal liquide dans une chambre froide avant de l'injecter dans le moule. Les pressions utilisées sont plus élevées, généralement comprises entre 2 000 et 20 000 psi. Cette méthode est particulièrement adaptée aux métaux à point de fusion élevé, comme l'aluminium.
Une fois le métal liquide coulé dans le moule, il refroidit et durcit rapidement, ce qui permet d'obtenir une pièce moulée finie. Le procédé de moulage sous pression permet de produire des pièces de différentes tailles et poids pour un large éventail d'applications.
Principaux avantages du moulage sous pression
Le procédé de moulage sous pression présente des avantages et des inconvénients. Voici ses principaux avantages :
Propriétés mécaniques fortes
Les pièces moulées selon cette méthode présentent de solides propriétés mécaniques. Lorsque le métal chaud refroidit et durcit sous pression, il présente un aspect solide et lisse. Ces pièces sont robustes et résistantes. De plus, elles présentent une conductivité électrique et une longévité élevées.
Haute précision dimensionnelle
Les pièces moulées sous pression conservent la précision dimensionnelle sur une longue période. De plus, ils maintiennent des tolérances plus strictes avec de très faibles variations. Ce procédé facilite ainsi la fabrication de pièces mécaniques complexes exigeant une grande précision. De plus, il élimine le besoin d'usinage supplémentaire.
Fabrication de pièces fines à parois minces
Le moulage sous pression de l'aluminium permet la fabrication de pièces légères, finement structurées et robustes. Cet avantage le rend supérieur à de nombreux autres métaux. De plus, le moulage sous pression permet de fabriquer des pièces métalliques d'une épaisseur d'environ 0,5 mm. Les pièces en zinc peuvent avoir des parois d'une épaisseur allant jusqu'à 0,3 mm.
Finition de surface lisse
La surface d'une pièce moulée sous pression est lisse et plane, avec un aspect cristallin. En utilisant la bonne forme de moule dans les conditions appropriées, vous obtiendrez une pièce lisse et délicate. Sauf s'il s'agit d'un projet unique, aucun post-traitement supplémentaire n'est nécessaire. Cela peut contribuer à réduire le temps total de réalisation.
Comparaison détaillée du moulage à la cire perdue et du moulage sous pression
Maintenant que vous connaissez ces deux méthodes et leurs principaux avantages, examinons les différences entre le moulage à la cire perdue et le moulage sous pression. Le tableau ci-dessous les illustre clairement pour une meilleure compréhension.
| moulage à la cire perdue | moulage sous pression | |
| Processus de travail | Forme des moules avec une barbotine céramique liquide | Force le métal en fusion dans la cavité de la matrice à haute pression |
| Sélection du matériau de moulage | Métaux ferreux et non ferreux | Métaux non ferreux |
| Complexité de conception | Grande flexibilité de conception | Une flexibilité considérable |
| Taille de la pièce | Pièces de petite à moyenne taille | Pièces plus grandes |
| Traitement de surface | Meilleure finition de surface | Bonne finition de surface |
| Volume de production | Moins de 10 000 pièces | Plus de 10 000 pièces |
| Tolérance | +/-0,005 pouces | Norme : +/- 0,010 pouce Précision : jusqu'à +/-0,002 pouce |
| Temps de cycle | Heures de casting | Jusqu'à 100 prises de vue par minute |
| Applications | Industries aérospatiale, des armes à feu, militaire, automobile, énergétique, commerciale et des boissons | Produits de consommation, industriels et commerciaux |
De plus, passons en revue les aspects suivants pour une comparaison plus approfondie :
Flux de travail
Le procédé de moulage à la cire perdue commence par la création d'un moule en cire qui servira à la fabrication du produit final. L'opérateur fixe le bloc de cire au fond de la carotte et le plonge plusieurs fois dans le moule en céramique. Une fois la céramique durcie et la forme de la pièce, le moule est chauffé pour faire fondre la cire. L'opérateur y injecte ensuite du métal liquide en fusion. Une fois le métal refroidi et solidifié, le moule est démonté et la pièce est retirée.
En revanche, le procédé de moulage sous pression consiste généralement à injecter du métal liquide dans une cavité sous haute pression. Les techniciens utilisent des outils en acier trempé pour créer une cavité de moule à la forme souhaitée. Le métal en fusion est ensuite placé sur un manchon et poussé dans le moule à l'aide d'un piston. Ce piston exerce une pression constante pendant que le métal en fusion remplit le moule. Une fois le métal refroidi, l'opérateur ouvre le moule et retire la pièce. La pièce nécessite généralement un usinage supplémentaire pour être entièrement finalisée.
Matériaux de moulage
Le moulage à la cire perdue convient à une large gamme de métaux, notamment ferreux et non ferreux. Ce procédé de moulage peut être utilisé pour des métaux tels que l'acier inoxydable, le cuivre, l'aluminium et le zinc. Il permet également la fabrication d'alliages difficiles à usiner.
Le procédé de moulage sous pression, en revanche, convient aux métaux non ferreux, notamment les alliages d'aluminium, de zinc, de cuivre, de plomb et de magnésium. Par conséquent, le moulage à la cire perdue offre davantage de choix de matériaux que le moulage sous pression.
Complexité de conception
Lorsqu'on compare le moulage à la cire perdue au moulage sous pression, la forme du modèle est primordiale. Le moulage à la cire perdue permet de produire des pièces aux formes précises et aux designs complexes. Ce procédé de moulage offre davantage de possibilités de conception. Il facilite l'ajout de fonctionnalités et la création de pièces complexes.
Le moulage sous pression, en revanche, permet de créer des pièces de grandes dimensions et d'obtenir des formes précises. Cependant, il ne permet pas d'atteindre le même niveau de détail que le moulage à la cire perdue.
Taille de la pièce
La coulée à la cire perdue peut être utilisée pour des pièces pesant entre 0,02 kg et environ 100 kg. Cependant, ce procédé présente certaines limites quant à la taille de la pièce. En effet, la coulée à la cire perdue nécessite une fixation solide du modèle en cire au point d'injection lors de multiples immersions dans la barbotine réfractaire.
Le moulage sous pression, quant à lui, permet de réaliser des pièces plus grandes avec moins de contraintes de taille. Cette méthode permet d'obtenir des pièces de presque toutes tailles. Cependant, les pièces plus grandes fabriquées par moulage sous pression nécessitent des outils plus grands et peuvent avoir un coût unitaire plus élevé.
Finitions de surface
En comparant le moulage sous pression au moulage à la cire perdue, on constate que ce dernier produit un état de surface supérieur. Ce procédé offre une précision standard de IT5-6 et permet d'obtenir une finition de 125 microns. Cela réduit, voire élimine, le besoin d'opérations de post-traitement.
En revanche, la finition de surface des pièces moulées sous pression est tout aussi satisfaisante. Cependant, les produits fabriqués selon ce procédé nécessitent un usinage supplémentaire pour obtenir les résultats souhaités.
Quantités de production
Le moulage à la cire perdue est particulièrement adapté aux petites séries, généralement inférieures à 10 000 pièces. Le moulage sous pression est plus adapté aux projets de plus grande envergure, de 10 000 pièces ou plus. En effet, il permet de produire entre 100 et 2 000 pièces par heure. Bien que la fabrication d'un modèle puisse être coûteuse, un seul moule peut produire jusqu'à un million de pièces. De plus, le procédé de moulage sous pression est très fiable et constant, ce qui le rend idéal pour la production de masse.
Tolérances
Le moulage à la cire perdue et le moulage sous pression produisent tous deux des dimensions précises et précises. Cependant, lors du procédé de moulage, la tolérance dépend fortement du type de matériau et de la forme de la pièce.
En général, les petites pièces ont des dimensions plus précises. Par conséquent, la fonderie de précision est mieux adaptée à la fabrication de petites pièces nécessitant une grande précision, avec des tolérances d'environ +/- 0,005 pouce. En revanche, les grandes pièces moulées de précision ont tendance à perdre en précision de taille et de forme. Dans ce cas, la fonderie sous pression est un meilleur choix pour la fabrication de grandes pièces, car elle offre des tolérances standard de +/- 0,010 pouce et des tolérances précises allant jusqu'à +/- 0,002 pouce.
Temps de cycle
Le moulage à la cire perdue traditionnel exige beaucoup de temps et d'efforts. En effet, ce procédé requiert de nombreux opérateurs et des heures de coulée. En revanche, le moulage sous pression conventionnel permet de produire jusqu'à 3 à 4 pièces par minute. Le moulage sous pression multi-surfaces, quant à lui, peut produire plus de 45 pièces par minute et, pour les pièces plus petites, jusqu'à 100 pièces par minute. De plus, le procédé de moulage sous pression est généralement entièrement automatisé et nécessite un minimum de main-d'œuvre.
Moulage par cire perdue ou moulage sous pression : lequel est le plus rentable ?
Lorsqu'on considère les coûts de production du moulage à la cire perdue et du moulage sous pression, le volume de production est primordial. Si vous devez produire plus de 10 000 pièces, le moulage sous pression est moins cher que le moulage à la cire perdue. Grâce à son automatisation accrue, le moulage sous pression permet aux fabricants de produire davantage de pièces plus rapidement.
En revanche, si le volume de production est inférieur à 10 000 pièces, le moulage à la cire perdue sera moins coûteux. Les équipements de moulage sous pression sont coûteux, et la production en petites quantités ne permet pas de couvrir ces coûts. Le moulage à la cire perdue, en revanche, nécessite moins d'équipement, ce qui contribue à réduire les coûts de fabrication. De plus, il ne nécessite généralement pas d'usinage supplémentaire, ce qui permet de réaliser des économies encore plus importantes sur les coûts d'usinage.
Si vous hésitez sur la méthode la plus adaptée à votre projet, il est préférable de faire appel à un professionnel. Yonglihao Machinery vous propose des services de moulage à la cire perdue et sous pression de la plus haute qualité et d'une fiabilité exceptionnelle. Nos techniciens qualifiés maîtrisent parfaitement ces méthodes de moulage. Ils vous prodigueront des conseils précieux pour la réussite de votre projet.
Résumé
Le moulage sous pression et le moulage à la cire perdue sont des procédés de moulage couramment utilisés, mais leurs applications sont différentes. Le choix de la méthode de moulage dépend de vos besoins. Le moulage sous pression permet de produire rapidement de grandes quantités de pièces, à faible coût et avec une qualité élevée. En revanche, le moulage à la cire perdue convient aux petits produits aux conceptions complexes.
De plus, le moulage sous pression ne convient qu'aux métaux non ferreux tels que l'aluminium, le zinc et le cuivre. Si vous devez fabriquer des pièces en métaux durs comme l'acier inoxydable, le moulage à la cire perdue est la solution idéale. Vos besoins de production vous aideront à choisir le procédé le plus adapté. Pour toute question concernant le processus de sélection, n'hésitez pas à nous contacter. contacter Yonglihao Machinery aujourd'hui.