Qu'est-ce que le moulage sous pression
Le moulage sous pression est un procédé de fabrication utilisé pour produire des pièces métalliques avec une précision dimensionnelle et une finition de surface élevées.Cela consiste à forcer le métal en fusion dans une cavité de moule sous haute pression.La cavité du moule est créée par deux matrices en acier trempé usinées dans la forme souhaitée.
Le processus commence par la fusion du métal, généralement de l'aluminium, du zinc ou du magnésium, dans un four.Le métal en fusion est ensuite injecté dans le moule à haute pression à l'aide d'une presse hydraulique.Le métal se solidifie rapidement à l’intérieur du moule, et les deux moitiés du moule sont ouvertes pour libérer la pièce finie.
Le moulage sous pression est largement utilisé pour produire des pièces aux formes complexes et aux parois minces, telles que des blocs moteurs, des carters de transmission et divers composants automobiles et aérospatiaux.Le processus est également populaire dans la production de biens de consommation, tels que les jouets, les ustensiles de cuisine et les appareils électroniques.
Moulage sous pression
Le moulage sous pression est un procédé assez spécialisé qui s'est développé principalement au cours du 20e siècle.Le processus de base comprend les étapes suivantes : le métal fondu est versé/injecté dans un moule en acier et via une pression élevée, constante et intensifiante (dans le moulage sous pression) et un refroidissement, le métal fondu se solidifie pour former une pièce moulée solide.En règle générale, le processus lui-même ne prend que quelques secondes et constitue un moyen rapide de former un produit métallique à partir d'une matière première.Le moulage sous pression convient aux matériaux tels que l'étain, le plomb, le zinc, l'aluminium, le magnésium, les alliages de cuivre et même les alliages de fer tels que l'acier inoxydable.Les principaux alliages utilisés aujourd'hui dans le moulage sous pression sont l'aluminium, le zinc et le magnésium.Depuis les premières machines de moulage sous pression qui orientaient les outils de matrice en orientation verticale jusqu'à la norme désormais courante d'orientation et de fonctionnement horizontal, en passant par quatre tensions de barres de liaison et des étapes de processus entièrement contrôlées par ordinateur, le processus a progressé au fil des années.
L'industrie est devenue une machine de fabrication mondiale, fabriquant des composants pour une variété d'applications, dont beaucoup seront à portée de main étant donné la diversité des applications des produits moulés sous pression.
Avantages du moulage sous pression
Certains des avantages du moulage sous pression haute pression :
• Le procédé est adapté à une production en grand volume.
• Produisez rapidement des pièces moulées assez complexes par rapport à d'autres procédés de formage des métaux (par exemple, usinage).
• Composants à haute résistance produits à l'état brut de coulée (sous réserve de la conception des composants).
• Répétabilité dimensionnelle.
• Sections de paroi mince possibles (par exemple 1-2,5 mm).
• Bonne tolérance linéaire (ex. 2mm/m).
• Bonne finition de surface (par exemple 0,5-3 µm).
Le processus de coulée sous pression en chambre chaude implique la fusion d'un lingot de métal dans un four situé à proximité/intégré au demi-plateau fixe de la machine de coulée sous pression et l'injection de métal en fusion via un piston immergé directement à travers le col de cygne et la buse et dans l'outil de matrice.Le col de cygne et la buse nécessitent un chauffage pour empêcher le métal de geler avant qu'il n'atteigne la cavité de la matrice. L'ensemble de l'élément de chauffage et de métal fondu de ce processus est d'où vient la désignation de chambre chaude.Le poids de la grenaille de coulée est dicté par la course, la longueur et le diamètre du piston ainsi que par la taille du manchon/chambre et la buse joue également un rôle qui doit être pris en compte lors de la conception de la matrice.Une fois que le métal s'est solidifié dans la cavité de la matrice (cela ne prend que quelques secondes), le demi-plateau mobile de la machine sur lequel la moitié mobile de la matrice est fixée s'ouvre et la pièce moulée est éjectée de la face de la matrice et retirée de l'outil.Les faces de la filière sont ensuite lubrifiées via un système de pulvérisation, la filière se ferme et le processus recommence.
Grâce à ce système de fusion/injection de métal « fermé » et à un mouvement mécanique minimal, le moulage sous pression en chambre chaude peut permettre de meilleures économies de production.L'alliage métallique de zinc est principalement utilisé dans le moulage sous pression en chambre chaude qui a un point de fusion assez bas qui offre d'autres avantages pour une faible usure des machines (pot, col de cygne, manchon, piston, buse) et également une faible usure des outils de matrice (donc outil plus long). durée de vie par rapport aux outils de moulage sous pression en aluminium - sous réserve de l'acceptation de la qualité de coulée).
Le nom de chambre froide vient du processus de coulée de métal en fusion dans une chambre froide/un manchon de tir qui est fixé à travers le plateau de la demi-matrice fixe à l'arrière de l'outil à demi-matrice fixe.Les fours de fusion/de maintien du métal en fusion sont généralement situés aussi près que possible de l'extrémité de la machine de coulée sous pression, de sorte qu'un opérateur manuel ou une poche de coulée automatique puisse extraire le métal en fusion requis pour chaque tir/cycle avec une louche et verser le métal en fusion. métal fondu dans un trou de coulée à l’intérieur de la chambre de manchon/grenaille.Une pointe de piston (qui est une pièce portable et remplaçable, usinée avec précision selon le diamètre intérieur du manchon de grenaille avec une tolérance pour la dilatation thermique) reliée au bélier de la machine pousse le métal en fusion à travers la chambre de grenaille et dans la cavité de la matrice.La machine de moulage sous pression, lorsqu'elle y est invitée, effectuera la première étape pour pousser le métal en fusion au-delà du trou de coulée du manchon.D'autres étapes ont lieu sous des pressions hydrauliques accrues du vérin pour injecter le métal en fusion dans la cavité de la filière.L'ensemble du processus prend quelques secondes, la pression rapide et croissante ainsi que la baisse de la température du métal provoquent la solidification du métal dans la cavité de la matrice.Le demi-plateau mobile de la machine de coulée sous pression s'ouvre (sur lequel est fixée la moitié mobile de l'outil de matrice) et éjecte la pièce solidifiée de la face de matrice de l'outil.La pièce moulée est retirée, les faces de la matrice sont lubrifiées avec un système de pulvérisation, puis le cycle est répété.
Les machines à chambre froide sont adaptées au moulage sous pression de l'aluminium, les pièces de la machine (manchon de tir, pointe du piston) peuvent être remplacées au fil du temps, les manchons peuvent être traités en métal pour augmenter leur durabilité.L'alliage d'aluminium est fondu dans un creuset en céramique en raison du point de fusion relativement élevé de l'aluminium et de la nécessité de réduire le risque de captation du fer, qui constitue un risque dans les creusets ferreux.L'aluminium étant un alliage métallique relativement léger, il permet le moulage de pièces moulées sous pression volumineuses et lourdes ou lorsqu'une résistance et une légèreté accrues des pièces moulées sous pression sont requises.
