Qu'est-ce que le casting ? Guide complet du processus et des méthodes de casting

Le moulage des métaux est un procédé de fabrication de pièces métalliques. Il est reconnu pour sa capacité à créer des formes complexes, à utiliser une large gamme de matériaux et à produire des pièces en série. Mais qu'entend-on exactement par moulage ? Ce procédé consiste à couler des métaux et des alliages en fusion dans des empreintes de moule préfabriquées, qui durcissent ensuite. Cela les transforme finalement en pièces fonctionnelles souhaitées. Les empreintes de moule reproduisent ainsi fidèlement la forme de la pièce à fabriquer.

Il existe de nombreux procédés de moulage, chacun présentant ses avantages et ses inconvénients. Parmi ceux-ci figurent le moulage au sable, le moulage sous pression et le moulage à la cire perdue. Le type de matière première et les spécifications de la pièce à produire déterminent la méthode à utiliser. Cet article offre un aperçu complet du procédé de moulage, de la technologie, des métaux et alliages disponibles, ainsi que de leurs avantages et inconvénients.

Qu'est-ce que le casting ?

Le moulage est le procédé de mise en forme du métal en fusion pour fabriquer une pièce en métal ou en alliage. La forme du métal liquide après solidification est déterminée par la cavité du moule. Une fois coulé, le matériau s'écoule dans tous les recoins de la cavité (moule) et en recouvre chaque détail. La pièce solidifiée est ensuite expulsée du moule ou de la cavité de coulée.

Le procédé de moulage est vieux de 7 000 ans et existe depuis environ 3 200 av. J.-C. À cette époque, divers objets utilitaires étaient coulés en cuivre en Mésopotamie et en Chine. Après 645 av. J.-C., le moulage au sable est devenu l'une des méthodes les plus courantes de fabrication d'outils et d'ustensiles de cuisine.

Dans l'industrie manufacturière moderne, le procédé de moulage des métaux est utilisé dans de nombreux domaines et ses capacités sont en constante évolution. Il permet de produire des pièces précises et complexes de manière rentable, notamment en grandes quantités. Dans une presse, une fonderie ou tout autre type de moule, les empreintes permettent de produire des milliers de pièces similaires. Les moules en sable et les moules à cire perdue, quant à eux, ne sont utilisables qu'une seule fois. Ce procédé de moulage économique est donc souvent utilisé pour tester des prototypes. De plus, les pièces moulées conservent leurs propriétés physiques et mécaniques d'origine.

Comment fonctionne le processus de casting ?

Il existe deux méthodes de moulage : l'utilisation d'un modèle pour créer les empreintes et l'utilisation de moules précis réutilisables. Voici quelques termes relatifs au procédé de moulage :

• ModèleIl s'agit d'une réplique grandeur nature de la pièce souhaitée. Elle est généralement en métal, en plastique ou en bois et sert à créer le moule.
• Noyau et cavité:La cavité est la partie creuse du contour extérieur de la pièce moulée. Le noyau sert à mouler les éléments internes tels que les trous et les canaux.
• Système de versement: Il s'agit de canaux qui guident et contrôlent l'écoulement du métal liquide du four de coulée vers la cavité. Des pièces telles que les carottes, les canaux d'alimentation et les portes en font partie.
• colonne montante: Réservoir dans le moule permettant au métal liquide de s'écouler dans la pièce moulée afin de compenser le retrait du métal lors de son durcissement. Cela permet d'éviter les trous et autres défauts dans la pièce moulée.

Examinons maintenant étape par étape le flux de travail du casting.

Étape 1 : Création des cavités du moule

Pour créer les cavités, vous avez besoin d'un modèle servant de corps à la forme. Vous pouvez utiliser de la cire, du plastique ou du bois pour créer une réplique ou un motif. Par conséquent, lors de la conception et de la création du modèle, des facteurs tels que les ajustements dimensionnels pour tenir compte des marges de retrait, les angles de dépouille pour faciliter le retrait et les empreintes de noyau pour les pièces creuses doivent être pris en compte.

Après le un modèle moulé sous pression a été crééIl est placé dans un moule, entouré d'un matériau de moulage tel que du sable ou de la céramique. Le moule prend alors forme et laisse un espace vide qui formera la cavité. Il est à noter que les cavités de moule permanentes sont généralement produites à l'aide de méthodes de production de haute technologie. Par exemple, elles sont réalisées par usinage CNC et par électroérosion de l'aluminium ou de l'acier inoxydable.

Étape 2 : Coulée du matériau fondu

Tout d'abord, le matériau est fondu à l'aide d'un arc électrique, d'une induction ou d'un creuset, selon la taille de la pièce. De grands fours sont nécessaires pour fondre la matière première, par exemple pour les grandes pièces. De plus, le matériau doit être bien agité avant d'être coulé.

La coulée peut être effectuée manuellement en manipulant le creuset, ou mécaniquement et hydrauliquement par basculement. Les machines de coulée continue, quant à elles, déversent automatiquement le métal en fusion dans un lit de coulée à mesure que le moule avance sur la ligne de production. La température varie en fonction du matériau à couler. La coulée d'acier inoxydable, par exemple, peut atteindre des températures de 650 °C à 450 °C. Le coulage et le système de coulée facilitent ensuite l'écoulement du matériau liquide dans la cavité.

Étape 3 : Refroidissement et solidification

Une fois que le métal liquide a rempli tous les détails de la cavité, il a besoin de temps pour refroidir et se solidifier. Des canaux et des tunnels peuvent être utilisés dans le système de refroidissement pour contrôler la vitesse de refroidissement. Le temps de refroidissement nécessaire dépend de la taille, de la complexité et du type de matériau de la pièce moulée.

À mesure que le métal se solidifie, de très petites particules solides (appelées noyaux) s'agrègent et commencent à croître cristallographiquement. Cela forme finalement la structure granulaire du matériau. Ce mécanisme permet de restaurer les propriétés originales du métal.

Étape 4 : Retrait du moulage

L'étape finale consiste à démouler le produit. Si le moule est expansible (moulage au sable ou moulage à la cire perdue), il est détruit par l'opérateur ou un système mécanique. Le produit fini peut alors être retiré. Si le moule est réutilisable, un éjecteur est utilisé pour retirer la pièce moulée. Un nettoyage et un post-traitement permettent ensuite de garantir des dimensions correctes et une surface lisse.

Nous savons maintenant ce qu'est le casting et comment il fonctionne. Passons maintenant aux différents types de casting.

Différents types de méthodes de moulage

Alors que les entreprises recherchent des pièces moulées toujours plus précises et complexes, la technologie de moulage des métaux est en constante innovation. Il existe de nombreuses méthodes de moulage, telles que le moulage au sable, le moulage en silicone et le moulage sous pression. Chaque procédé de moulage présente ses propres avantages. Vous pouvez choisir la méthode la plus adaptée à votre projet en fonction de ses principes de fonctionnement, de ses avantages et de son mode d'emploi. Voici quelques-unes des méthodes de moulage les plus couramment utilisées en production.

moulage au sable

Les moules de moulage au sable sont fabriqués à partir de matériaux à base de silice à grains fins, ou de grains de sable, serrés les uns contre les autres. Le moule se compose de deux parties : une partie supérieure et une partie inférieure. L'espace entre ces deux parties est ensuite rempli de métal en fusion. Ce mécanisme garantit également un alignement parfait de la forme, une manipulation aisée et un bon point d'injection.

Les avantages du moulage au sable:

• Le processus de fabrication et de moulage des moules est simple et rentable en termes de coûts de moulage.
• Les métaux ferreux et non ferreux peuvent être utilisés pour le moulage au sable.
• Elle peut mouler des pièces de toutes formes et de toutes tailles, et même des pièces pesant plus de 200 tonnes.
• Bien que la précision dimensionnelle ne soit pas élevée, le post-traitement est simple et prend du temps.

Applications du moulage au sable:Carters de moteur, soupapes, roulements, composants électroniques, pistons, bagues, machines d'usine, etc.

moulage à la cire perdue

Le processus de moulage à la cire perdue Le moulage au sable est un peu plus complexe. Il consiste à créer un moule à partir d'un modèle en cire relié par une carotte de coulée. Le modèle en cire est ensuite rempli d'un matériau réfractaire, comme de la céramique. Le moule est ensuite chauffé pour faire fondre le modèle en cire dans le matériau réfractaire et obtenir une surface lisse dans la cavité. C'est pourquoi ce procédé est également appelé moulage à la cire perdue. Du métal liquide est ensuite coulé dans cette cavité. Une fois la pièce durcie, le moule est brisé pour libérer la pièce.

Avantages du moulage à la cire perdue:

• En utilisant un modèle en cire, des pièces creuses, des contre-dépouilles et des canaux internes peuvent être créés sans qu'il soit nécessaire d'insérer des noyaux.
• La finition de surface est meilleure et la texture est plus attrayante.
• Les dimensions sont plus précises, avec des tolérances pouvant être maintenues à ± 0,1 mm
• Convient à la fabrication de pièces à parois minces et de formes complexes

Applications du moulage à la cire perdue: Pièces de moteurs pour avions militaires et civils, pièces pour usines et fabriques, moteurs et systèmes d'échappement pour voitures, implants et instruments médicaux, etc.

moulage sous pression

Pour le processus de moulage sous pressionLes moules permanents sont fabriqués à partir de matériaux robustes tels que l'acier à outils trempé. Cet acier est couramment utilisé pour le zinc, l'aluminium, le cuivre, l'étain et d'autres métaux. Le procédé de moulage sous pression utilise un four pour fondre les matières premières. Il est à noter que le four peut être relié ou non à la machine de moulage sous pression. Le liquide est ensuite injecté dans le moule au moyen d'un piston hydraulique ou d'une unité d'injection. Des pressions allant jusqu'à 250 000 psi peuvent être générées simultanément.

Avantages du moulage sous pression:

• Haute précision et qualité constante tout au long du cycle de production
• Aucun post-traitement important requis
• Rentable pour la production à haut volume

Applications du moulage sous pression:Peut être utilisé pour produire une large gamme de produits, tels que des pièces automobiles, des aubes et des corps de turbines d'avion, des boîtiers électriques, des produits industriels, des machines-outils et des articles ménagers.

Coulée centrifuge

Lors de la coulée centrifuge ou rotative, le métal liquide est versé dans un moule cylindrique tournant autour d'un axe central. Le métal qui déborde est poussé contre les parois du moule par la force centrifuge, formant une couche lisse et uniforme. En se solidifiant, le métal prend la forme du moule avec une épaisseur spécifique.

Avantages de la coulée centrifuge:

• Comme le métal liquide est injecté en continu, il n'y a pas de trous
• Les pièces moulées par centrifugation présentent un risque très faible de soufflures et de cavités de retrait, car elles se solidifient de l'extérieur vers l'intérieur.
• Comme il n'y a pas de colonnes montantes, moins de matériau est utilisé dans le processus de coulée.
• Structure granulaire dense et homogène

Applications de la coulée centrifugeCette méthode de moulage est principalement utilisée pour la fabrication d'objets symétriques, comme des cylindres creux, des bagues, des tuyaux, des réservoirs sous pression, des disques, etc.

Coulée à basse pression

Dans la plupart des cas, la pression dans le four de coulée ou de pressurisation, relié à la machine de coulée, est comprise entre 0,02 et 0,07 MPa. Le four de coulée est maintenu sous la pièce et le métal liquide est poussé vers le haut par un tube ascendant, puis injecté dans la cavité. Une pression constante est nécessaire pour remplir la cavité. Une fois le moule rempli, des canaux de refroidissement le maintiennent à une température contrôlée jusqu'à sa solidification complète.

Avantages du moulage à basse pression:

• Ce procédé de coulée à basse pression Permet un contrôle précis du remplissage et élimine les turbulences. Cela réduit les défauts tels que la porosité et le retrait.
• Le moulage à basse pression est très précis et méticuleux.
• Cette méthode de coulée convient à une large gamme de matériaux non ferreux, tels que les alliages d’aluminium.
• Le remplissage lisse permet également de couler des formes à arêtes vives et complexes.

Applications de la coulée à basse pression:Culasses et cadres, plats, profils creux et complexes sur mesure, ferrures, pièces électroniques, etc.

Coulée sous pression par gravité

Dans la coulée sous pression par gravité, le métal est coulé sans injection sous pression ni piston. La coulée sous pression par gravité utilise la gravité pour déplacer le matériau du four ou de la poche vers la matrice. Aucune autre force n'influence l'écoulement du liquide jusqu'à la fin du remplissage. De plus, elle est principalement utilisée pour les métaux non ferreux à bas point de fusion, tels que le magnésium, le cuivre, le zinc, l'aluminium et les alliages d'aluminium.

Avantages du moulage sous pression par gravité:

• Il en résulte une meilleure structure, de meilleures propriétés mécaniques et une meilleure finition extérieure.
• La partie finale présente une très faible porosité car il n’y a pas de flux d’air.
• La fabrication de l'outil est plus simple qu'avec d'autres moules permanents car elle ne nécessite pas d'unité d'injection.

Applications du moulage sous pression par gravitéCe procédé de moulage peut être utilisé pour de nombreux produits dans divers secteurs. Il peut servir à la fabrication de pièces automobiles, d'outils industriels, de moteurs et de carters d'avion, d'objets décoratifs, de pièces pour appareils électroménagers, etc.

moulage sous vide

Lors du procédé de coulée sous vide, du métal ou du plastique liquide est injecté sous vide. Dans la plupart des cas, une pompe ou un dispositif similaire expulse tout l'air du moule pendant la coulée.

Tout comme les moules en polyuréthane, les moules en silicone sont utilisés pour façonner le caoutchouc et le plastique. D'autres types de moules permettent également de couler sous vide différents matériaux. Ce procédé de moulage présente également des similitudes avec le moulage par injection. De plus, cette méthode de moulage sous vide peut être utilisée en conjonction avec le moulage sous pression conventionnel afin de réduire le risque d'occlusion d'air.

Avantages du moulage sous vide:

• Très haute précision et exactitude, particulièrement adaptée aux projets qui utilisent l'impression 3D pour créer des modèles.
• Belle coulée avec de nombreux détails complexes
• Élimine la possibilité de formation de poches d’air à l’intérieur de la pièce moulée.
• Idéal pour le moulage de pièces à parois plus fines

Applications du moulage sous vide:Prototypes fonctionnels en plastique, implants et prothèses médicales, biens de consommation, panneaux de carrosserie et autres pièces, pièces de transformation des aliments, etc.

Moulage par extrusion sous pression

Les pièces sont fabriquées en forçant des matériaux liquides et semi-solides dans un moule. Le métal liquide est d'abord coulé dans un moule ouvert et chauffé. La matrice supérieure est ensuite fermée et une pression est appliquée via une plaque hydraulique ou un autre mécanisme approprié. Sous pression, la pièce durcit et acquiert de meilleures propriétés mécaniques. Ce procédé est également appelé forgeage au métal liquide.

Il existe deux types de coulée par compression : directe et indirecte. Dans la méthode directe, le moule est rempli de métal en fusion et sa partie supérieure est fermée. Dans la méthode indirecte, le métal liquide est versé dans la cavité et une haute pression est appliquée à l'aide d'un poinçon ou d'un piston.

Avantages du moulage par compression:

• Excellente finition de surface avec peu de pores.
• Cycle de production court.
• Le moulage par compression produit des pièces précises.
• Le transfert de chaleur rapide pendant le processus de pressage donne lieu à une microstructure fine.

Applications du moulage par compression: Pièces automobiles à haute résistance, pièces aérospatiales, engrenages industriels et pièces hydrauliques, pièces d'équipement médical, etc.

Moulage en mousse perdue

Le nom « mousse perdue » vient du fait que la forme finale est obtenue à partir d'un modèle en mousse de polystyrène du composant souhaité. Le moule est placé dans un matériau réfractaire, puis un matériau liquide y est coulé. Le matériau réfractaire fond ensuite et, après solidification, prend la forme souhaitée. Enfin, lorsque le moule se brise, le composant apparaît.

Avantages du moulage en mousse perdue:

• Des formes complexes peuvent être usinées. Le composant final présente également l'avantage d'une qualité de surface élevée et nécessite peu de traitement ultérieur.
• Le moulage en mousse perdue peut être utilisé avec une large gamme de matériaux, notamment des métaux tels que le fer, l'acier inoxydable, l'aluminium et le cuivre.
• Ce procédé de moulage simplifie la fabrication et facilite la production, ce qui permet de gagner du temps, de réduire la main-d'œuvre et de limiter le gaspillage de matériaux.

Applications du moulage en mousse perdue:Il peut être utilisé pour réaliser des prototypes de tests rapides, des culasses et des soudures de voitures, des raccords de tuyauterie, des vannes, des boîtiers de pompe, etc.

Coulée continue

Sur la ligne de production, la coulée continue implique le remplissage, le refroidissement et le retrait continus des pièces. Une poche ou un four est utilisé pour la mise en place et le fonctionnement du processus. La matière est introduite dans la cavité du moule via un système de contrôle. Les canaux d'eau du moule agissent alors comme un système de refroidissement, réduisant rapidement la température. Ainsi, les pièces moulées peuvent être maintenues à une température plus basse. Parallèlement, elles sont ramenées à température ambiante par pulvérisation d'eau supplémentaire.

Avantages de la coulée continue:

• La coulée continue ne nécessite ni canaux d'écoulement, ni carottes, ni masselottes. Le procédé est donc plus simple.
• Le rendement nominal est de 100%, sans gaspillage de matière.
• La technologie de coulée continue permet une production plus fluide, améliorant ainsi la productivité et le rendement.

Applications de la coulée continue: Des pièces de formes régulières peuvent être fabriquées. Par exemple, des poutres, des colonnes, des tiges, des bandes, des tubes, etc.

Matériaux utilisés pour le moulage

Les procédés de moulage des métaux peuvent être utilisés pour une large gamme de métaux et d'alliages de métaux non ferreux. Par conséquent, le moulage sous pression des métaux peut utiliser de nombreux matériauxLe tableau suivant fournit un bref aperçu des matériaux de moulage disponibles, de leurs qualités et de leurs propriétés.

Avantages du moulage des métaux

Formes et géométries complexes

Le procédé de moulage permet de fabriquer des pièces aux formes et caractéristiques complexes, telles que des canaux et cavités internes, des contre-dépouilles, des parois minces, des sections creuses, des assemblages multi-pièces, des géométries asymétriques, etc. Le métal en fusion peut ainsi s'infiltrer dans les petites cavités et les angles vifs.

Polyvalence des matériaux

Le procédé de moulage peut être utilisé avec de nombreux métaux et alliages, ferreux et non ferreux. Les alliages de fer, d'acier, de zinc, de cuivre, d'aluminium et de plomb ne sont que quelques exemples. Vous pouvez ainsi choisir librement le matériau qui répond le mieux à vos besoins. De plus, le moulage de métaux difficiles à usiner ou à forger est également un procédé simple.

Rapport coût-efficacité

Le moulage au sable et les autres méthodes de moulage par expansion sont peu coûteux pour les petites séries ou les prototypes. Les procédés de moulage utilisant des moules permanents sont utilisés pour la production de masse. Le coût du moulage n'étant amorti qu'une seule fois, il couvre des millions de cycles de production. Globalement, le moulage est une méthode de fabrication peu coûteuse.

Gamme de tailles

Le procédé de moulage permet de fabriquer des pièces de toutes tailles, de quelques centaines de grammes à plus de 200 tonnes. Ces pièces vont des blocs moteurs de petites motos aux carters et bases de turbines pour les grandes machines industrielles.

Haute résistance et durabilité

Le processus de refroidissement contrôlé utilisé lors de la solidification du moule assure une structure granulaire homogène dans toutes les directions. Cela garantit que les propriétés mécaniques (résistance et ténacité) des pièces métalliques restent inchangées. De plus, des méthodes avancées telles que le traitement thermique et l'alliage peuvent prolonger la durée de vie du produit et lui conférer une meilleure résistance à l'usure et à la corrosion.

Moins de matériaux sont gaspillés

Vous pouvez refondre les déchets des portes, des alimentateurs et des canaux d'alimentation pour d'autres cycles ou lots. Ainsi, la production de pièces moulées produit très peu de déchets, ce qui réduit les coûts de production et est bénéfique pour l'environnement.

Inconvénients du moulage des métaux

Coûts initiaux et temps

Le coût et le temps de fabrication des moules sont plus élevés que ceux des outils utilisés dans d'autres méthodes de fabrication. Cela modifie le coût de la production à petite échelle, notamment pour les moules permanents. De plus, le délai entre la conception et la commercialisation est également impacté par la longueur du processus de réglage et de production.

Finition de surface et précision

Pour les procédés de moulage au sable et de moulage réfractaire, en raison des caractéristiques du matériau de moulage, les pièces moulées présentent généralement une surface rugueuse et des dimensions irrégulières. Par conséquent, les produits moulés nécessitent des traitements supplémentaires, tels que l'ébarbage et le polissage.

Défauts et contrôle qualité

Les pièces moulées en métal peuvent présenter des défauts tels que des pores, des retraits, des déformations et des inclusions. Ces défauts peuvent être causés par des gaz emprisonnés, un écoulement turbulent, un refroidissement irrégulier, des processus de contrôle qualité complexes, etc. Ces défauts peuvent affaiblir la structure et les propriétés.

Contrôle des processus complexes

Un autre problème du procédé de coulée réside dans la difficulté de le contrôler dans son intégralité en raison des différents facteurs à prendre en compte, notamment la température, le débit, la pression, la vitesse de refroidissement et le temps de durcissement. De plus, la qualité métallurgique du matériau en fusion doit être prise en compte, ce qui complexifie le contrôle. Par conséquent, le nombre de défauts et la quantité de travail à effectuer peuvent augmenter.

Différentes applications du procédé de moulage

Nous souhaitons ensuite aborder les diverses utilisations du procédé de moulage. Il permet de produire des pièces de haute qualité pour un large éventail d'industries.

Industrie automobile

Le procédé de moulage sous pression a été inventé à l'origine pour la fabrication de pièces complexes en zinc pour les automobiles. Cela illustre sa polyvalence dans l'industrie automobile. Aujourd'hui, blocs moteurs, culasses et pièces de transmission sont tous fabriqués grâce à la technologie de moulage pour produire des pièces à la fois légères et durables. Ces pièces contribuent à améliorer le rendement énergétique et les performances.

Grâce à des noyaux enfichables et à un outillage sur mesure, le procédé de moulage permet de réaliser tous les petits détails et les fonctions complexes de ces pièces. De plus, la technologie de moulage sous pression de l'aluminium permet de produire des pièces légères et durables.

• Les pièces moulées en aluminium rendent les pièces du moteur solides et légères
• Pièces de transmission de puissance et pièces de châssis
• Pièces de refroidissement de climatisation
• Systèmes d'admission de carburant, boîtiers de direction, moteurs, etc.

Aérospatial

Des matériaux légers tels que les superalliages à base de nickel, les alliages d'aluminium et les alliages de magnésium peuvent être fabriqués par moulage. Ils peuvent être usinés en composants aérospatiaux complexes et variés. Parallèlement, le refroidissement et la solidification contrôlés leur confèrent de meilleures propriétés. L'industrie aéronautique peut ainsi produire des composants robustes et légers. Les avions et les engins spatiaux consomment ainsi moins de carburant et affichent de meilleures performances.

Le moulage à la cire perdue est donc le procédé le plus utilisé dans le secteur aéronautique. Des moules, des moules à mousse perdue, des moules en sable et d'autres procédés de moulage peuvent également être utilisés. Ainsi, le moulage permet de fabriquer des pièces aéronautiques aux formes complexes et dotées de canaux de refroidissement internes. On peut citer comme exemples les blocs moteurs, les culasses et les pièces de transmission. Parmi les autres applications, on peut citer :

• Pièces de moteur, pales de rotor, pièces du système de carburant, pièces du train d'atterrissage, etc.
• Volutes d'admission et de sortie dans les carters de pompe
• Composants pour systèmes hydrauliques
• Composants et parois pour salles de contrôle

Biens de consommation

Le moulage est également utilisé pour fabriquer une large gamme de biens de consommation. Il permet de créer des designs complexes, comme des objets décoratifs ornés, des ustensiles de cuisine délicats et des batteries de cuisine durables. Ces produits sont fabriqués par moulage à la cire perdue, moulage sous pression, moulage en mousse perdue et moulage au sable. Pour ces applications, une attention particulière est portée à la finesse des détails et à l'esthétique. Le procédé de moulage garantit ainsi une surface lisse des parois de la cavité. Parmi les biens de consommation courants, on trouve :

• Objets décoratifs tels que cadres photo, crochets muraux, lampes, etc.
• Outils de quincaillerie tels que poignées de porte, boutons, etc.
• ustensiles de cuisine tels que spatules, décapsuleurs, robinets d'évier, bases de mixage et brûleurs de cuisinière.

Équipements et machines industriels

Le moulage conserve les propriétés des matières premières, voire les améliore, par l'ajout de charges et d'autres additifs. Ainsi, les moules en sable, les moules de presse et autres types de moules permettent de créer des alliages solides et résistants à la rouille. On peut citer comme exemples l'aluminium, les alliages de carbone et l'acier inoxydable.

De plus, le moulage convient aux formes volumineuses et lourdes. Il permet ainsi de créer des pièces pour machines lourdes et équipements industriels. Ces pièces sont robustes et durables, résistantes à l'usure et à la rouille. On peut citer par exemple les pompes, les engrenages, les vannes, les pièces de vérins hydrauliques, les mâchoires de concassage, les rouleaux de convoyeurs, les boîtiers sur mesure, etc.

Équipement médical

De plus, le chrome, le titane, le zirconium et les alliages de titane peuvent être coulés avec précision selon différentes méthodes. Ces matériaux biocompatibles sont particulièrement adaptés à la fabrication de dispositifs médicaux. Le moulage à la cire perdue produit des pièces aux surfaces lisses et précises, aux nombreuses caractéristiques complexes.

Ces caractéristiques sont essentielles pour les implants médicaux et les instruments chirurgicaux afin de garantir la sécurité des patients. De plus, les boîtiers d'équipement, les pièces d'équipement de diagnostic et le mobilier médical sont fabriqués à partir de sable, de moules et d'autres types de moules. Voici des exemples d'applications plus spécifiques.

• Implants personnalisés pour la hanche, le genou, la colonne vertébrale et les dents
• Instruments chirurgicaux, pinces et stents valvulaires cardiaques
• Ciseaux chirurgicaux et plateaux chirurgicaux
• Boîtiers de machines d'imagerie par résonance magnétique (IRM) et cadres de machines de tomodensitométrie (TDM)

Industrie de l'énergie

Le moulage de métaux à haute résistance permet de fabriquer des composants et des produits capables de résister à des contraintes élevées et à des conditions chimiques et climatiques difficiles. Le magnésium, l'aluminium, l'acier inoxydable et les alliages de zinc sont par exemple utilisés pour produire des pièces destinées au secteur de l'énergie. De plus, des méthodes telles que le moulage à la cire perdue et le moulage sous pression garantissent un produit final précis, homogène et exempt de défauts. Ceci est essentiel pour la fiabilité des centrales électriques.

• Les moyeux de roue, les chemises d'arbre et les moteurs principaux sont moulés au sable et à la cire perdue. Ces composants sont ainsi très précis et robustes.
• Les aubes de turbine, les palettes et les chambres de combustion présentent des détails fins et des tolérances serrées
• Fabrication de pièces pour réacteurs nucléaires telles que des réservoirs sous pression, des enveloppes de cœur et des composants de générateurs de vapeur
• Écrans solaires et composants pour véhicules électriques

Comparaison entre le moulage par coulée et le moulage par injection

Fondamentalement, le procédé de moulage par injection implique également le refroidissement du matériau en fusion dans une cavité de moule. Cependant, les mécanismes, la dynamique, la compatibilité des matériaux et d'autres facteurs diffèrent. Examinons maintenant de plus près ce que sont le moulage par coulée et le moulage par injection, ainsi que leurs différences.

Procédé de moulage par injection

Cette méthode de fabrication est principalement utilisée pour produire de nombreuses pièces en plastique. Elle peut également être utilisée pour certains plastiques et métaux thermodurcissables. Sous haute pression, du métal ou du plastique liquide est injecté dans la cavité du moule. Le matériau s'écoule ensuite dans le moule et se moule pour épouser la forme de la pièce creuse après durcissement. Un éjecteur ou un autre système extrait ensuite la pièce du moule. Dans la plupart des cas, des alliages d'acier à haute résistance sont utilisés pour fabriquer des moules d'injection.

Avantages du procédé de moulage par injection:

• Dimensions et qualité constantes dans tous les lots
• Rentable en grandes séries de production
• Délais de production courts
• Peut être hautement automatisé
• Peut accueillir des pièces secondaires et d'autres matériaux pour la fabrication d'un seul produit

Inconvénients du procédé de moulage par injection:

• Pour les petites séries, le prix élevé des outils et des équipements rend le coût prohibitif.
• Pas aussi bon que les pièces moulées en termes de qualité et d'intégrité structurelle
• Seuls les polymères et quelques matériaux métalliques peuvent être utilisés
• Le moulage par injection ne convient pas à la fabrication de grandes pièces

Applications du procédé de moulage par injection:

Il peut être utilisé pour fabriquer des pièces automobiles, du matériel de précision pour les engins spatiaux, des machines d'usine, des pièces énergétiques fiables, des machines lourdes, des implants médicaux, etc.

Procédé de moulage des métaux

Le moulage sous pression, et plus particulièrement le moulage sous pression, est très similaire au moulage par injection. On peut comparer un moule de moulage sous pression à un moule d'injection. Cependant, le moulage sous pression et le moulage par injection diffèrent considérablement par la façon dont la pression est utilisée. Dans le procédé de moulage sous pression, la pression est maintenue du remplissage du matériau à la solidification du métal. Dans le moulage par injection, en revanche, le plastique ou le polymère fondu est introduit sous haute pression dans la cavité, où il refroidit et prend sa forme définitive.

Avantages du moulage:

• Des pièces avec une finition de surface de haute qualité et de bonnes propriétés mécaniques peuvent être produites
• Des formes et des caractéristiques complexes telles que des contre-dépouilles, des évidements, des rainures profondes et des contours irréguliers peuvent être produites.
• Faibles coûts d'outillage et d'équipement
• Les grandes pièces peuvent être produites en série
• L'aluminium, l'acier inoxydable, l'acier au carbone, le zinc, le magnésium et de nombreux autres matériaux peuvent être utilisés.

Inconvénients du casting:

• Les pièces moulées peuvent nécessiter un traitement supplémentaire après leur fabrication. Cela garantit que leurs dimensions et leur état de surface répondent aux exigences.
• Par rapport au moulage en plastique, les pièces moulées sont plus susceptibles de présenter des pores, des espaces et d’autres défauts.

Applications du moulage:

Biens que les gens achètent, équipements médicaux, boîtiers et pièces pour appareils électroniques, engrenages et bagues industriels, articles de sport, outils ménagers et conteneurs de stockage.

Résumé

Nous avons abordé la notion de fonderie et d'autres sujets connexes, tels que les matériaux, les types, les avantages et les inconvénients, ainsi que les utilisations. Il s'agit d'une méthode courante pour la fabrication de pièces métalliques complexes. Ces pièces sont durables, structurellement complètes, résistantes à la rouille et à l'usure, et parfaitement ajustées.

Le procédé de moulage est donc adapté à de nombreux environnements industriels. Les procédés de moulage tels que le moulage au sable, sous pression et à la cire perdue peuvent répondre à une variété de besoins industriels. De plus, il est essentiel de choisir le procédé de moulage le plus adapté en fonction du type de matériau, de la complexité de la conception, de la précision requise, de l'échelle de production, du budget et d'autres facteurs.

Chez Yonglihao Machinery, nous pouvons vous fournir des services professionnels services de moulage de métauxGrâce à la fabrication de nos propres moules, nous pouvons réaliser des moules sur mesure et uniques. De plus, nous accordons une grande importance au contrôle qualité et au suivi en temps réel. Cela garantit la précision et la régularité de chaque pièce moulée. Nos experts et notre fonderie vous aideront ainsi à mener à bien votre projet.

FAQ

Quels sont les matériaux les plus couramment utilisés dans la coulée des métaux ?

Nous utilisons une gamme de matériaux, dont l'aluminium, l'acier et divers alliages. Chacun est sélectionné pour ses propriétés et applications spécifiques.

Comment la finition de surface d’une pièce moulée affecte-t-elle ses performances ?

La finition de surface influence considérablement la durabilité, la résistance à la corrosion et la fonctionnalité globale des pièces moulées. Elle est donc un élément essentiel de notre processus de fabrication.

Quelle est la différence entre le moulage au sable et le moulage sous pression?

Le moulage au sable consiste à créer un moule en sable, idéal pour les formes complexes et les productions en petites et moyennes séries. Le moulage sous pression, quant à lui, utilise un moule métallique et convient à la production en grande série de pièces exigeant une précision et un état de surface élevés.

Le moulage peut-il produire des pièces aux géométries complexes ?

Oui, le moulage est particulièrement adapté à la production de pièces aux formes et designs complexes. Cela en fait une méthode de fabrication polyvalente.

Comment le moulage à la cire perdue se compare-t-il aux autres méthodes de moulage ?

La fonderie à cire perdue, également appelée moulage à la cire perdue, offre une précision et une exactitude élevées. Ce procédé est donc idéal pour la production de petites pièces aux géométries complexes et est couramment utilisé dans les secteurs de l'aéronautique et de l'automobile.

Peut-on mouler des pièces avec des propriétés mécaniques spécifiques ?

Oui, en sélectionnant des matériaux appropriés et en contrôlant le processus de moulage, nous pouvons produire des pièces avec des propriétés mécaniques adaptées à diverses applications.